یکی از زمینه‌های تحقیقاتی که در سال های اخیر رشد چشمگیری داشته، مطالعه کلاسترهای آنیونی بوده که از آنها تحت عنوان پلی اکسومتالات‌ها (POMs) نام برده می شود و توجه بسیاری از گروه‌های تحقیقاتی در کشورهای مختلف را به خود جلب نموده‌اند. کشورهای روسیه، آمریکا و چین بیشترین سهم را در تحقیقات بر روی این دسته از کلاسترها به خود اختصاص داده‌اند.
این ترکیبات که دسته بزرگی از کلاسترهای معدنی را تشکیل می دهند دارای ساختار فلز – اکسیژن بوده و اغلب شامل فلزات واسطه گروه پنج و شش (M = V , Nb , Mo , W , …) در بالاترین حالت اکسایش آنها (V , VI) می باشند. پلی اکسو متالات‌ها تنوع ساختاری فراوانی دارند به عنوان مثال ساختارهای کگین، داوسون، آندرسون، پرایسلر و ساندویچی را می توان نام برد. اندازه بزرگ پلی اکسومتالات‌ها، همچنین تنوع ساختاری و خواص الکترونی و شیمیایی منحصر به فرد این ترکیبات موجب شده است تا در زمینه های مختلف از جمله در شیمی کاتالیزوری، دارویی (ضد سرطان، آنتی باکتریال و آنتی HIV)، شیمی تجزیه و بیولوژیکی (حمل کننده های الکترون) کاربردهای جالبی از خود نشان دهند. با توجه به کاربردهای فراوان این آنیون های معدنی، توجه و علاقه به مطالعه بر روی این دسته از ترکیبات روز به روز در حال افزایش می باشد.
1-2 اصول ساختاری پلی اکسومتالات ها (POMs)
پلی اکسو متالات ها توسط فلز مرکزی M و گروهی از اتم ها که معمولا اتم های اکسیژن هستند، شناسایی می شوند. اگرچه بعضی از مشتقات آنها با Br , F , S و عناصر دیگری از بلوک P نیز شناخته شده‌اند. این ترکیبات دارای واحدهای بوده که معمولا 6 = x و در بعضی موارد می تواند 4، 5 ویا 7 باشد. عناصر زیادی به عنوان M شناخته شده‌اند که می توانند با اکسیژن ترکیبات کئوردینه اکتاهدرالی را تشکیل دهند اما همه آنها نمی توانند به صورت واحدهای MO6 آرایش مربوط به کلاسترهای چند هسته‌ای فلز – اکسیژن را بپذیرند.
مطالعات انجام شده نشان می دهد که ساختار POMs تابع بار الکتروستاتیکی (q) و شعاع یونی (r) مربوط به فلز مرکزی است و تنها مقادیر انتخاب شده‌ای از نسبت بار/ شعاع در ترکیبات Mn+ با اکسیژن مشاهده می شود. به همین دلیل عناصر محدودی به عنوان عنصر M شناخته شده‌اند که می توانند در ساختار POMs شرکت کنند. در جدول 1-1 این عناصر نشان داده شده‌اند.
جدول 1-1 کاتیون های متداول فلزی Mn+ که در ساختار POMs شرکت می کنند
عدد کئوردیناسیون مشاهده شده
شعاع اکتاهدرال (A0)
یون فلزی
4,6
- 7
W6+
3,4,6,7
- 7
Mo6+
4,5,6,7
- 68
V5+
6
- 78
Ta5+
6
- 78
Nb5+
با توجه به مطالب گفته شده، غیر از عناصر واسطه تعدادی از عناصر بلوک P نیز می تواند به عنوان M برای ایجاد واحدهای MO6 مورد استفاده قرار گیرند اما تنها قانون بار و شعاع موجب نمی شود که واحدهای MO6 در کنار یکدیگر به صورت پایدار جمع شوند. پارامتر دیگر مطرح شده مربوط به توانائی فلز M در تشکیل پیوندهای dπ – pπ با اکسیژن می باشد. در بلوک های MO6 اکتاهدرال، فلز مرکزی دقیقا در وسط پلی هدرال نبوده و کمی از موقعیت مرکزی به سمت یکی از گوشه‌ها جابجا شده است. به صورت دقیق تر انحراف به سوی گوشه هایی وجود دارد که با اکتاهدرال دیگری مشترک نشده اند. در این حالت اتم اکسیژن با فلز مرکزی پیوند دوگانه تشکیل داده است.
به غیر از M و O عناصر دیگری که با X نشان داده می شوند می توانند در ساختار پلی اکسومتالات‌ها شرکت کنند. براساس حضور یا عدم حضور عنصر X، این ترکیبات به دو دسته کلی تقسیم بندی می‌شوند:
شامل 34 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود پروژه معرفی پلی اکسومتالات ها
