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苯甲醛及其衍生物是重要的化工原料，广泛应用于香料、农药、医药、染料、塑料添加剂、化妆品及有机合成等领域。目前，工业上主要采用甲苯氧化法和甲苯侧链氯化水解法生产苯甲醛，但是这两种方法存在苯甲醛纯度低、原料转化率不高、生产设备腐蚀严重、生产工艺流程复杂等诸多缺点，这严重制约了苯甲醛及其下游产品的生产与发展。近年来，我国的苯甲醛使用量激增，纯度较高的“无卤”苯甲醛在国内市场上更是供不应求。因此，寻找和开发一种绿色、高效且对环境友好的催化氧化体系成为合成苯甲醛的研究热点。 杂多化合物作为一类绿色环保的多功能催化剂，它具有毒性低、产物选择性高、催化效率高、稳定性高以及腐蚀性小等优点，杂多化合物具有确定和稳定的结构，可以在分子和原子水平上，通过改变组成元素或反荷阳离子来调节它的催化性能（酸性和氧化性）。在种类众多的杂多配合物中，由于过渡金属取代的Keggin型杂多阴离子具有类似于金属卟啉的结构，在氧化反应中有着更好的催化性能。所以，对过渡金属单取代的 Keggin型杂多化合物催化氧化苯甲醇的研究具有十分重要的应用价值和现实意义。 本文合成了过渡金属单取代的杂多化合物催化剂，对它们的结构进行了表征，并将其应用于苯甲醇氧化反应中，主要内容如下： 1.(C19H42N)4HxPW11CoO39的合成及表征 合成过渡金属 Co单取代的 Keggin型磷钨杂多酸十六烷基三甲基铵盐(C19H42N)4HxPW11CoO39，采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和紫外光谱（UV）等方法表征了杂多化合物的结构，结果表明，Co进入杂多酸的阴离子结构后，形成的取代型杂多化合物仍然保持着 Keggin的基本构型。 2. Na5PW11ZnO39催化剂的合成及催化氧化苯甲醇的研究 采用改进的方法合成了 Na5PW11ZnO39催化剂，通过傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法对合成的催化剂进行了表征分析，结果表明，所合成的杂多化合物正是目标产物 Na5PW11ZnO39，并且具有 Keggin型杂多化合物的结构特征。探索了 Na5PW11ZnO39催化剂在苯甲醇氧化反应中的催化活性，并对反应的工艺条件进行了优化。最适宜的反应条件为：反应温度90℃，反应时间6 h，苯甲醇0.1 mol，双氧水0.10 mol，催化剂用量0.2 mmol。 3. Zn取代的 Keggin型磷钨杂多酸季铵盐的合成及催化氧化苯甲醇的研究 采用降解法合成了一系列 Zn取代的 Keggin型磷钨杂多酸的季铵盐（C16H36NPW11Zn、 C10H16NPW11Zn、 C15H34NPW11Zn、 C19H42NPW11Zn和C21H46NPW11Zn），用傅里叶变换红外光谱和X射线衍射等方法对合成的催化剂进行了表征分析，并将其用于苯甲醇无溶剂氧化合成苯甲醛的反应，考察了催化剂种类、反应条件对苯甲醇氧化的影响。实验结果表明，在无任何溶剂的情况下，Zn取代的Keggin型磷钨四丁基铵盐具有最佳的催化活性，反应时间仅为30 min，苯甲醇的转化率可以达到95.6％，苯甲醛的选择性达到了96.4％。在对杂多酸季铵盐结构的研究基础上，对可能的反应机理进行了初步探讨。