[发明专利]一种有机硼酸修饰的多金属氧酸盐的稀土衍生物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机硼酸修饰的多金属氧酸盐的稀土衍生物及其制备方法，属于混配型多酸化合物的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：以Nb/W混配型多酸为前驱体，将有机硼酸和稀土元素引入前驱体中得到同时含有有机硼酸和稀土元素配位的多酸‑稀土‑有机硼酸化合物，其分子式为H₄{Er₃[3‑PyB(OH)₃]₄(H₂O)₁₂P₂W₁₅Nb₃O₆₂}·19H₂O，该化合物中阴离子为一个二聚的结构，两个Dawson型{P₂W₁₅Nb₃O₆₂}片段通过两个Ot(Nb)‑Er‑Ot(Nb)桥连接在一起，每个3‑PyBA作为双齿配体与一个Er通过两个Er‑OH‑(B)键结合，本发明的制备工艺简单且成本相对低廉。

技术领域

本发明属于混配型多酸化合物的合成技术领域，具体涉及一种有机硼酸修饰的多金属氧酸盐的稀土衍生物及其制备方法。

背景技术

多金属氧酸盐(Polyoxometalates，简写POMs)，简称多酸，是一类离散的阴离子金属氧簇化合物，凭借其独特的结构和组成多样性以及在催化、医药、物理化学、分析化学、材料科学等方面的潜在的应用价值，受到越来越多的化学研究者的关注，多酸化学也成为无机化学一个很重要的研究领域。多酸可以看作是多齿氧配体，其表面有足够的电荷密度，这使得多酸可以和很多亲氧性的基团，比如过渡金属离子、稀土离子或有机金属基团等相连形成衍生物。其中，稀土离子以其强大的配位能力和亲氧性以及它们特有的荧光、催化和磁学性质，吸引了人们极大的兴趣，将它们引入到多金属氧酸盐中，合成多酸的稀土衍生物已经成为多酸化学领域的一大热点。

多铌酸盐是多酸化学中一个重要的分支，因为其在抗病毒治疗、原子能工业废料处理等方面均有潜在的利用价值。用Nb^V来取代W^VI或者Mo^VI不仅能够增加多酸的负电荷，使得O_t(Nb)比O_t(W)的亲核性更强；另一方面，Nb/W型混配多酸在酸性水溶液中能稳定存在，因此，可作为镧系离子(Ln^III)的无机多齿配体。目前，已有很多报道了具有新型结构的镧系Ln-POMs复合体。且将有机配体加入到Ln-POM体系中可以进一步调整它们的物理和化学性质。并且，镧系化合物与有机配体和POM配体（Org-Ln-POMs）体系都很少见且已报道有机配体主要有羧酸、酒石酸、吡啶羧酸、氨基酸有机磷酸酯和有机锡配体等。

在此基础上，本发明将有机硼酸引入该Org-Ln-POMs体系，硼酸是含硼的三价有机化合物，每个硼原子只有6个价电子和一个空的p轨道。这一特性赋予它们独特的路易斯酸的特性，不像它们的羧酸类似物，它们大多是质子的供体。硼酸可以与路易斯碱形成络合物，并广泛应用于有机合成中。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种结构新颖的有机硼酸修饰的多金属氧酸盐的稀土衍生物及其制备方法。