一个研究小组合成了一种新的基于多金属氧酸盐的金属有机络合物，然后将其作为各种硫化物氧化反应的催化剂进行了测试。他们发现该配合物具有优异的催化性能、良好的可重复使用性和结构稳定性。

该团队的研究成果于 2023 年 10 月 19 日发表在《Polyoxometalates》杂志上。

许多领域的科学家探索了硫化物选择性氧化为亚砜的过程。亚砜是含有硫和氧的有机化合物。这些亚砜是制药、农业化学、染料中的高附加值化学品，并且作为手性助剂，是构建高度复杂分子的重要工具。

科学家生产亚砜的主要方法是在温和条件下使用均相或多相催化剂和环保氧化剂对硫化物进行催化氧化反应。因此，科学家们对开发一种在催化氧化反应中具有优异催化活性且易于分离的有效多相催化剂的可能性感兴趣。

多金属氧酸盐(POM)是一类具有特殊功能的纳米材料。这些特征包括高负电荷、显着的氧化还原能力和可用的有机接枝。由于这些特性，POM 引起了能源相关应用的极大兴趣。它们的潜在应用范围包括材料科学、催化、医学、环境保护和制氢。

基于 POM 的金属有机配合物 (POMOC) 是 POM 的一个不断发展的分支。POMOCs不仅结合了POMs和金属有机配合物的优异性能，而且还改善了POMs的浸出、溶解和聚集性能。它们已被用于许多领域，特别是在催化领域。

“据我们所知，只有少数基于 POM 的金属有机配合物具有基于 POM 单元和金属有机配合物桥的 3D 框架，这促使我们研究这个很少探索的研究领域。由于铜有机配合物具有有趣的结构、拓扑和应用，基于 POM 和铜有机配合物的 3D 框架设计和合成新型 POMOC 仍然具有挑战性。”大学。

在这项研究中，该团队获得并表征了一种名为 CuW-EDDP 的新型掺铜 POMOC。这是Keggin 型POMOC。Keggin 型描述了 POM 的结构形式。Keggin 型和 Dawson 型是 POM 结构的两种基本类型。

该团队在水热条件下合成了 CuW-EDDP，包括在不锈钢反应器中加热三天，然后冷却和干燥。该团队使用透视 辐射光谱、元素分析和热重分析分析了他们合成的 CuW-EDDP。他们发现 CuW-EDDP 具有独特的三维结构。此外，他们发现CuW-EDDP可以用作多种硫化物选择性氧化的多相催化剂。

从早期的研究中，研究小组了解到，含铜的POMOCs对许多氧化反应，特别是硫化物的选择性氧化表现出优异的催化能力。这是因为 POM 和铜中心可以作为催化活性位点来促进催化氧化过程。CuW-EDDP 中丰富的铜活性位点提高了其催化剂效率。

该团队探索了甲基苯基硫醚选择性氧化为甲基苯基亚砜的最佳反应条件。他们研究了反应温度、CuW-EDDP 剂量、叔丁基氢过氧化物用量和溶剂类型的影响。他们在甲基苯基硫醚选择性氧化为甲基苯基亚砜方面进行了几个不同的对照实验。

“作为一种有效的多相催化剂，CuW-EDDP在甲基苯硫醚的选择性氧化中表现出优异的性能、良好的可重复使用性和结构稳定性。它在 30 分钟内表现出高转化率 (100%) 和选择性 (98%)，”Zhang 说。该团队还研究了 CuW-EDDP 对其他硫化物衍生物氧化的催化活性。

展望未来，该团队希望CuW-EDDP的成功合成能够为开发基于Keggin或Dawson型POM和具有新颖拓扑和独特性能的金属有机配合物的新型POMOC提供指导。

该研究团队包括来自中国锦州渤海大学化学与材料工程学院的孙嘉宇、王子兰、、刘国成和王秀丽。

该研究得到国家自然科学基金委和辽宁省自然科学基金委的资助。