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精细化学品的催化合成:多酸化合物及其催化 - ［俄］伊万·科热夫尼科夫著

上一篇 / 下一篇 2008-05-08 11:40:09

出版日期:2005年4月
前言

多酸化合物(杂多酸和杂多酸盐)的化学是由Berzelius早在1826年开创的，现在已经发展成熟。但是它仍然是一个与许多学科相互关联的快速发展的领域。在多酸化合物的许多应用中(第8章)，催化作用是最最重要的。可以认为，在基础催化和应用催化领域中，多酸化合物是近几十年来最成功的领域之一。现在工业上已经有好几个大型化工过程使用多酸化合物作催化剂(第7章)。另外，多酸化合物的巨大多功能性给精细化学品和专用化学品的清洁合成提供了重要的可能性。因此，大量现行的研究工作都集中在利用多酸化合物的催化作用的各个方面。有关这个领域的专题已经有大量的综述(见第1章的参考文献)。
本书叙述多酸化合物在催化领域(包括均相和非均相)中最新发展的概况，重点是它的两个主要方面，即酸催化和选择性氧化。本书主要面向从事与有机合成和催化作用的研究和开发有关的理论化学家和工业化学家，主要目的是帮助读者对多酸化合物在有机化学中的催化作用有更好的理解，并促进它更多的应用。
本书是按以下次序编写的：第1章概述，简述多酸化合物的发展史，以及范畴、定义和命名。第2章给出催化过程所用多酸化合物的主要物理化学性质。这些性质对于这个领域的理解和实践都是重要的。第3章简述多酸化合物的一般制备方法，并为读者提供在有机合成中经常用作催化剂的多酸化合物的实验室制备方法的选编，还给出某些特定的酸催化剂和氧化催化剂的实用制备方法。在下面两章还给出使用多酸化合物的催化作用的主要信息。第4章详述使用杂多酸和杂多酸盐的均相和非均相催化。第5章叙述用于选择性氧化的催化剂。第6章叙述多酸化合物的催化作用的各种应用和某些新的研究。第7章重点叙述在化学工业中用作催化剂的多酸化合物的使用情况。最后，第8章简述多酸化合物在催化作用以外的各种应用。
因为这是一个几个学科交叉的非常庞大的领域，因此本书不可能对每一个实质性的研究工作进行详细的叙述。我建议感兴趣的读者查阅有更多基础知识的参考文献。我不企图提供全面的参考书目，但是希望能包括直到2001年中期的大多数重要论文和综述。
作者衷心地感谢对本书直接和间接做出贡献的人。我特别感谢Klavdii IMatveev教授，他在20世纪70年代初期最先向我介绍了令人振奋的多酸化合物的化学和催化作用，而且他在20世纪70～８０年代在Boreskov催化作用研究所(Novosibirsk)还鼓励和支持我们的研究工作。我还感谢前任的Kirill Zamaraev教授，当时对我们有益的讨论和支持。我真诚地感谢Herman van Bekkum教授，当我于1993～１９９６年在Delft工作时的友谊和许多愉快的合作。我衷心地感谢Yusuke Izumi教授、Makoto Misono教授和Yoshio Ono教授，在我访问日本期间的热情接待和许多有关多酸化合物催化作用的有益讨论。我还要感谢Michel Fournier教授，我在Lille逗留期间的有益讨论与合作。我感谢Liverpool大学的Eric Derouane教授和Stan Roberts教授以及John Wiley & Sons公司的Martin Rthlisberger博士对整个项目的赞助和支持。
我感谢对我们的研究工作做出贡献的，名字出现在参考文献中的所有毕业生、博士后校友和同事们。感谢Geraldine Poignant博士和Rafiq Siddiqui博士对手稿编纂的帮助。最后，也是最重要的，我感谢我的妻子Elena的关心和支持。精细化学品的催化合成:多酸化合物及其催化目录
目录

1概述
11范围和定义
12命名
13发展史
14多酸化合物的催化作用简介
参考文献

2多酸化合物的性质
21多酸化合物的结构
211一般原则
212Keggin结构
213WellsＤawson结构
214AndersonEvans结构
215DexterSilverton结构
22杂多化合物的晶体结构
23热稳定性
24溶解度
25在溶液中的形成和状态
251多酸化合物在溶液中的稳定性
252多酸化合物用作配体
253同位素交换
254多酸化合物取代反应的动力学和机理
26多酸的性质
261质子结构
262溶液中的杂多酸
263固体杂多酸的酸性
27氧化还原性
参考文献

3多酸化合物的合成
31一般合成方法
32Keggin多酸化合物
32112钼硅酸αＨ４［SiMo12O40］
32212钨硅酸αＨ４［SiW12O40］
32312钨磷酸αＨ3［PW12O40］
32412钼磷酸αＨ3［PMo12O40］
32512钨锗酸αＨ４［GeW12O40］
32611钼1钒磷酸Ｈ４［PMo11VO40］
32710钼2钒磷酸Ｈ5［PMo10V２O40］
3289钼3钒磷酸Ｈ6［PMo9V３O40］
329过渡金属取代的钨磷酸盐｛PW１１ＭＯ３９｝
33WellsDawson多酸化合物
34Sandwich型金属多氧化物
341Ｎa１２［WZn３（Ｈ２Ｏ）２(ZnW９Ｏ３４)２］
342Ｎa１２［WCoⅡ３（Ｈ２Ｏ）２(CoⅡＷ９Ｏ３４)２］
343K１1［WZnRuⅢ２（ＯＨ）（Ｈ２Ｏ）(ZnW９Ｏ３４)２］
344Ｋ１０［WZnRhⅢ２（Ｈ２Ｏ）(ZnW９Ｏ３４)２］
35过氧化多酸化合物
36多酸化合物催化剂
361固体酸催化剂
362均相催化剂
参考文献
4杂多化合物用于酸催化
41概述
411应用范围
412机理
42均相酸催化
421简介
422酸催化反应
43在液液两相体系中的酸催化反应
431简介
432两相反应
44非均相酸催化
441杂多酸催化剂
442在液固相体系中的非均相催化
443在气固相体系中的非均相催化
45固体杂多酸催化剂的减活和再生
参考文献

5多酸化合物用作选择性氧化的催化剂
51液相氧化
511用分子氧氧化
512用过氧化氢氧化
513用有机过氧化物氧化
514其他氧化
52气相氧化
521概述
522氧化催化剂
523反应
参考文献
6多酸化合物的其他催化应用
61加氢、羰基化和相关反应
62用多负离子稳定化的簇
63多酸化合物用作催化剂前体
参考文献

7在工业上用多酸化合物催化
71酸催化
711烯烃的水合
712从乙烯和乙酸合成乙酸乙酯
72选择性氧化
7212甲基丙烯醛氧化成甲基丙烯酸
722乙烯氧化成乙酸
参考文献

8多酸化合物的其他应用
81分析化学
811元素分析
812生物材料的分析
82分离
821放射性废料的处理
822气体的吸附
83耐腐蚀涂层
84多酸化合物用作无机和有机基质的添加剂
841溶胶凝胶基质的添加剂
842聚合物基质的添加剂
85膜
851燃料电池
852选择性电极
853气体检测器
86多酸化合物在药物中的应用：抗病毒活性和抗癌
活性
参考文献本书面向从事精细有机合成和催化作用的研究与开发的科研人员、工程技术人员，以及高等学校相关专业的本科生和研究生。精细化学品的催化合成:多酸化合物及其催化内容介绍:
本书主要叙述多酸化合物的性质、合成及其在催化领域中的最新发展概况，重点是酸催化和选择性催化氧化。本书的出版是帮助读者对多酸化合物在精细有机合成中催化作用有更好的理解，并促进它更多的应用。
本书面向从事精细有机合成和催化作用的研究与开发的科研人员、工程技术人员，以及高等学校相关专业的本科生和研究生。
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