En química , los heteropolimetalatos son un subconjunto de los polioxometalatos , que constan de tres o más oxianiones de metales de transición unidos entre sí por átomos de oxígeno compartidos para formar una estructura molecular tridimensional cerrada. A diferencia de los isopolimetalatos, que contienen sólo un tipo de átomo metálico, los heteropolimetalatos contienen oxianiones de diferentes grupos principales . Los átomos metálicos suelen ser metales de transición del grupo 6 (Mo, W) o, menos comúnmente, del grupo 5 (V, Nb, Ta) en sus estados de oxidación más altos . Suelen ser aniones diamagnéticos de incoloros a naranja. Para la mayoría de los heteropolimetalatos, el W, Mo o V se complementa con los oxianiones del grupo principal fosfato y silicato . Existen muchas excepciones a estas afirmaciones generales y la clase de compuestos incluye cientos de ejemplos. [1] [2]
Ciertos motivos estructurales se repiten. El ion Keggin, por ejemplo, es común tanto a los molibdatos como a los tungstatos con diversos heteroátomos centrales. Las estructuras de Keggin y Dawson tienen heteroátomos coordinados tetraédricamente , como P o Si , y la estructura de Anderson [3] tiene un átomo central octaédrico , como el aluminio .
Generalmente, los heteropolimetalatos son térmicamente más robustos que los homopolimetalatos. Esta tendencia refleja la influencia estabilizadora del oxianión tetraédrico que "pega" la estructura oxo del metal de transición. Como reflejo de su robustez, los heteropolimetalatos se pueden aislar en su forma ácida, mientras que los homopolimetalatos normalmente no pueden aislarse. Los ejemplos incluyen: [4] [5]
La estructura de Keggin tiene 5 isómeros, que se obtienen (conceptualmente) girando una o más de las cuatro unidades M 3 O 13 60°. [ cita necesaria ]
La estructura de algunos POM se deriva de la estructura de un POM más grande mediante la eliminación de uno o más átomos adicionales y los iones de óxido que los acompañan, dando una estructura defectuosa llamada estructura lagunar . Un ejemplo de un compuesto con estructura lagunar de Dawson es As 2 W 15 O 56 . [6] En 2014, se informaron especies de vanadatos con propiedades selectivas de unión a metales similares. [7]
Este tipo de ácido es un catalizador ácido reutilizable común en reacciones químicas . [8]
Los heteropoliácidos se utilizan ampliamente como catalizadores homogéneos y heterogéneos , [9] particularmente aquellos basados en la estructura de Keggin, ya que pueden poseer cualidades como buena estabilidad térmica, alta acidez y alta capacidad oxidante. Algunos ejemplos de catálisis son: [10]
Los heteropoliácidos se han utilizado durante mucho tiempo en análisis e histología y son un componente de muchos reactivos, por ejemplo, el reactivo de Folin-Ciocalteu , el reactivo de folina fenol utilizado en el ensayo de proteínas de Lowry y el EPTA, ácido fosfotúngstico etanólico.