Structure Transformation among Deca-, Dodeca- and Tridecavanadates and Their Properties for Thioanisole Oxidation

Abstract

The transformation of three types of polyoxovanadates, {(n-C4H9)4N}3[H3V10O28], {(n-C4H9)4N}4[V12O32] and {(n-C4H9)4N}3[V13O34] have been investigated according to the rational chemical equations, and the best transformation conditions were reported. By the reaction of [H3V10O28] 3− with 0.33 equivalents of {(n-C4H9)4N}OH in acetonitrile at 80 °C, [V12O32] 4− was formed with 92% yield. The reaction in nitroethane with 0.69 equivalents of p-toluenesulfonic acid gave [V13O34] 3− with 91% yield. The 51 V NMR observation of each reaction suggests the complete transformations of [H3V10O28] 3− to [V12O32] 4− and to [V13O34] 3− proceeded without the formation of any byproducts and it provides the reliable synthetic route. Decavanadates were produced by the hydrolysis of [V12O32] 4− or [V13O34] 3−. While the direct transformation of [V13O34] 3− to [V12O32] 4− partly proceeded, the reverse one could not be observed. For the thioanisole oxidation, [V13O34] 3− showed the highest activity of the three.

Molecular Vanadium Oxides for Energy Conversion and Energy Storage: Current Trends and Emerging Opportunities

“…[132] If this approach can be coupled to ar eversible template release (as reported for several POMs), [133][134][135] this discovery could open new horizons for the capture and storage of molecular carbon using the unique structural disassembly and reassembly properties of polyoxometalates. [32,40,43,136,137]…”

Molekulare Vanadiumoxide für Energiewandlung und Energiespeicherung: Derzeitige Trends und zukünftige Möglichkeiten

“…[21,27] Diese koordinative Vielfalt kann jedoch auch strukturelle Umlagerungen bedingen, die beim Einsatz von POVs in Energieanwendungen berücksichtigt werden müssen. [27,[40][41][42][43] Zudem werden POVs häufig als "weniger stabil" im Vergleich zu Wolframaten und Molybdaten beschrieben, was wohl auf eine Kombination ihrer strukturellen Flexibilität, ihrer komplexen Protonierungschemie und ihrer ausgeprägten Redoxchemie zurückzuführen ist. [21,23,27] Diese Herausforderungen bieten auch Mçglichkeiten, insbesondere im Bereich der Energiematerialforschung: Schlüsseleigenschaften, welche POVs zu interessanten Materialien fürdie Energiewandlung und -speicherung machen, sind ihre reversible,m ehrfache Elektronen-Speicherfähigkeit, die auf der Zugänglichkeit der V V/IV -u nd -s eltener -V IV/III -Redoxpaare basiert.…”

“…[132] Wenn dieser Ansatz mit einer reversiblen Templat-Freisetzung gekoppelt werden kann (wie fürm ehrere POMs berichtet), [133][134][135] kçnnte diese Entdeckung neue Horizonte für molekulare Kohlenstoffabscheidungs-und -speicherungskonzepte erçffnen, die die einzigartigen strukturellen Deaggregations-und Reaggregations-Eigenschaften von Polyoxometallaten nutzen. [32,40,43,136,137] Angewandte Chemie Aufsätze 7. Zusammenfassung POVs haben bewiesen, dass sie vielseitige redox-aktive Materialien sind, die genutzt werden kçnnen, um Herausforderungen in der nachhaltigen Energieforschung von Batterien bis zur lichtgetriebenen Katalyse zu adressieren.…”

Synthesis and Structural Characterization of Trimanganese‐Containing Polyoxovanadates with Carboxylate Ligands

“…Vanadium‐based polyoxometalates (polyoxovanadates, POVs) have received attention mainly because of their structural chemistry . The basic properties of POVs depend on the coordination geometries of the vanadium atoms.…”