多聚磷酸(Polyphosphoric acid,简称PPA)是一种无机聚合物,由正磷酸(H₃PO₄)分子通过脱水缩合形成,其通式可表示为H_{n+2}P_nO_{3n+1},常见形态为粘稠液体或玻璃状固体。以下是关于多聚磷酸的详细介绍:
化学性质
组成与结构
多聚磷酸是不同链长的磷酸聚合物的混合物,包含焦磷酸(H₄P₂O₇)、三聚磷酸(H₅P₃O₁₀)及更长的链状或环状结构。
随聚合度(n)增加,酸性增强,吸湿性也增强。
酸性:比正磷酸酸性更强,可作为强质子酸参与反应,尤其在有机合成中用作催化剂或脱水剂。
溶解性:易溶于水,溶解时放热并逐步水解为正磷酸;溶于醇、醚等有机溶剂。
制备方法
工业制备:正磷酸加热脱水,控制温度(~300°C)和脱水程度得到不同聚合度的混合物。
实验室制备:五氧化二磷(P₂O₅)与正磷酸反应。
应用领域
有机合成
催化剂:用于傅克反应(如烷基化、酰基化)、环化反应等。
脱水剂:促进酯化、酰胺化等脱水过程。
材料科学:制备阻燃材料、磷酸盐玻璃或陶瓷前驱体。
其他用途:石油工业:作为酸化剂改善油井渗透性。
表面处理:金属防腐或表面活化。