VII Российская конференция
Механизмы каталитических реакций"
II Международный симпозиум
"Углерод в катализе" "Карбокат-II"
Школа-конференция
молодых ученых-нефтехимиков
За рубежом
Приглашения на конференции
(с международным участием)
В июле 2006 года в Санкт-Петербурге состоялась одна из крупнейших российских химических конференций: VII Российская конференция "МЕХАНИЗМЫ КАТАЛИТИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ" (2-8 июля) и вслед за ней - II Международный симпозиум "УГЛЕРОД В КАТАЛИЗЕ" (11-13 июля). Оба каталитических мероприятия прошли в исторических залах старинного особняка, расположенного в центре города на Васильевском острове, которое было предоставлено Президиумом Санкт-Петербургского научного центра РАН в распоряжение их организаторов.
Основным организатором конференции "Механизмы каталитических реакций" выступил Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. Большой вклад в ее проведение внесли Санкт-Петербургский научный центр РАН (СПб НЦ РАН) и Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Финансовую поддержку конференции оказали: Российский фонд фундаментальных исследований, Международный научно-технический центр, LG Chem. Moscow Institute of Technology Commercialization и Управляющая компания "Созвездие", Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН, Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербургское отделение Российского химического общества им. Д.И. Менделеева и ЗАО "Спектроскопические системы".
Конференция "Механизмы каталитических реакций" неизменно собирает большое количество специалистов из всех регионов нашей страны, причем за последние годы география российских городов и городов стран дальнего и ближнего зарубежья заметно расширилась. Среди 254 участников конференции: 34 человека – ученые из университетов и фирм Австрии, Англии, Болгарии, Венгрии, Германии, Израиля, Ирландии, Финляндии, Франции, Нидерландов, Польши, США;
220 – ученые и специалисты из академических и отраслевых научно-исследовательских организаций, ВУЗов, фирм и промышленных предприятий России, Украины, Казахстана, Белоруссии и Азербайджана.
:
Хотелось бы отметить, что такой специализированной конференции по катализу не проводится в мире, а работают только специализированные секции на разнообразных химических конгрессах и симпозиумах. Многие доклады зарубежных и российских приглашенных лекторов прошедшей конференции могли бы украсить любой из подобных конгрессов.
Научная программа конференции по традиции включала пленарные доклады: всего – шесть, по одному на каждый день; были прочитаны 19 ключевых лекций, посвященных наиболее значимым достижениям последних лет, прозвучали 93 устных доклада в рамках трех параллельных секций: гетерогенный окислительно-восстановительный катализ; гетерогенный кислотно-основной и гомогенный катализ; методы исследования механизмов каталитических реакций. В научную программу конференции были включены также 12 устных докладов секции молодых ученых и 96 стендовых докладов.
Полные тексты приглашенных лекций будут опубликованы в журнале "Кинетика и катализ".
Во время конференции состоялся семинар Международного научно-технического центра: "Роль катализа в решении проблем водородной энергетики и защиты окружающей среды", в работе которого приняли участие 45 ученых. На семинаре были представлены 17 докладов, в которых обсуждались результаты и перспективы научных проектов, выполняемых в рамках программ МНТЦ.
В первый день работы конференции состоялась презентация "Национального цеолитного объединения".
Ежедневно утренние заседания конференции начинались с пленарных лекций. Конференцию открыла лекция С.Д. Варфоломеева (Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва), посвященная актуальной и быстро развивающейся области ферментативного катализа, в которой в последнее время достигнут значительный прогресс, благодаря использованию новейших методов исследования структуры ферментов на молекулярном уровне и использованию мощных квантово-химических методов. Основное внимание было уделено методам биоинформатики, которые позволяют исследовать не только общие свойства ферментов, но и изучать структуру активных центров и механизм их каталитического действия с привлечением методов квантовой химии. В частности, обсуждалась роль глицина в формировании трехмерной структуры активного центра, которая сравнивалась со структурой активных центров других ферментов.
В лекции C. Mirodatos (Institut de Recherches sur la Catalyse, CNRS, Villeurbanne Cedex, France), посвященной изучению влияния допирования оксидных цериевых носителей платиновых катализаторов для трех каталитических реакций: парциального окисления метана в синтез-газ, селективного окисления СО в присутствии водорода и окисления СО водяным паром, были представлены результаты исследования катализаторов методами кинетики переходного состояния и in operando DRIFT спектроскопии. В результате рассмотренных различных механизмов реакции получено описание на качественном и количественном уровне активной поверхности катализаторов, что позволяет воздействовать на дизайн катализаторов.
Изучению роли небольших добавок благородных металлов к типичным никелевым катализаторам парового риформинга метана была посвящена лекция L. Petrov (Institute of Catalysis, Bulgarian Academy of Sciences, Sofia, Bulgaria). Эти добавки не только увеличивают активность никелевых катализаторов, но и уменьшают насообразование, при этом стоимость катализаторов возрастает незначительно.
В лекции D.Yu. Murzin (Abo Akademi University, Turku) были представлены результаты исследования катализаторов Ag/Al203 как наиболее активных и стабильных катализаторов селективного каталитического восстановления NOx углеводородами. Основное внимание уделялось приготовлению катализаторов, их характеристикам, изучению механизма и кинетики реакции.
Малоизученной проблеме катализа в ионных жидкостях была посвящена лекция C. Hardacre (School of Chemistry and Chemical Engineering, Queen’s University, Belfast, UK), где был продемонстрирован целый ряд каталитических реакций, которые протекают как в гомогенных условиях, так и на гетерогенных катализаторах. Показано, что в трехфазных системах ионные жидкости проявляют себя как высокоселективные растворители.
Новый и быстро развивающийся метод недеструктивного изображения трехфазных каталитических реакций, фильтрации, сушки и адсорбции различных материалов был представлен в лекции И.В. Коптюга (Международный томографический центр, Новосибирск).
На конференции были заслушаны 16 приглашенных ключевых лекций. Лекция А. Bell (Department of Chemical Engineering, University of California, California, USA) об исследовании кинетики реакций окисления углеводородов явилась для молодых ученых образцом того, как следует методологически подходить к изучению механизмов каталитических реакций. A. Bell рассказал о влиянии состава и структуры активных центров на механизм и кинетику реакций окисления углеводородов, делая акцент на экспериментальном и теоретическом исследовании катализаторов, содержащих изолированные центры. В качестве примеров он представил мономерные металл-оксидные частицы, нанесенные на оксидный носитель, гетерополикислоты и растворимые металлоорганические комплексы. Были рассмотрены реакции окисления метана на изолированных молибденовых центрах и оксидах железа в структуре цеолита, а также эпоксидирование циклооктена на порфиритах железа.
Результаты исследования применения Li/MgO катализаторов для получения С2-С3 олефинов при парциальном окислении пропана в своей лекции представил K. Seshan (University of Twente, Enschede, The Netherlands); там же рассматривался гетерогенно гомогенный механизм окислительного дегидрирования пропана и образования продуктов крекинга.
В лекции А.Е. Гехмана (Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Москва) были представлены альтернативные гипотезы механизма реакции пероксидного окисления, рассмотрена роль заместителей, лигандов и внутримолекулярной водородной связи в активных окислителях на кинетические параметры реакций разложения, эпоксидирования, гидроксилирования и переноса синглетного дикислорода.
В.В. Азатян (Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Черноголовка, Московская обл.) рассказал о химическом модифицировании поверхности и развитии реакционных цепей в процессах каталитического горения. В его работе представлены результаты обнаружения и изучения быстрых реакций адсорбированных из газовой фазы свободных атомов и радикалов, приводящих к гетерогенному развитию реакционных цепей, а также реакций химического модифицирования поверхности.
Новым катализаторам на основе оксидов урана была посвящена лекция З.Р. Исмагилова (Институт катализа им.
Г.К. Борескова, Новосибирск). Каталитические свойства как массивных, так и нанесенных оксидов урана были изучены в реакциях окисления метана и бутана, риформинга метана, дегидроароматизации метана, окисления хлор содержащих углеводородов. Представлены результаты исследования данных катализаторов различными физико-химическими методами.
В своей лекции Г.И. Колдобский (Санкт-Петербургский государственный технологический институт, Санкт-Петербург) рассказал о межфазном катализе в химии гетероциклических соединений, привел многочисленные примеры успешного применения межфазного катализа в синтезе гетероциклических соединений, получение которых другими способами затруднительно или вообще невозможно.
I.V. Kozhevnikov (Department of Chemistry, University of Liverpool, UK) представил результаты систематических исследований целого класса гетерогенных катализаторов на основе гетерополикислот.
В лекции P. Tundo (Department of Environmental Science, Ca’ Foscari University, Venice, Italy) основное внимание было уделено кислотно-основному катализу в химии диметилкарбоната как альтернативного метилирующего агента.
С.С. Иванчев (Санкт-Петербургский филиал Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Санкт-Петербург) рассказал о кинетических особенностях и механизме полимеризации этилена на постметаллоценовых каталитических системах. Структура, термические и молекулярные характеристики полученных полимеров изучены различными методами, а также акцентированы кинетические особенности полимеризации этилена на активированных метилалюмоксаном двухкомпонентных биметаллических каталитических системах.
Е.П. Талзи (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) в своей лекции основное внимание уделил изучению ключевых интермедиатов при полимеризации олефинов на металлоценовых и постметаллоценовых катализаторах. Была рассмотрена роль метилалюмооксана как сокатализатора этой реакции.
Внимание собравшихся привлекло выступление В.Б. Казанского (Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва), который доложил о новом спектральном критерии химической активации адсорбированных молекул в гетерогенном катализе. Изложенные результаты открывают новые возможности для более углубленного понимания селективности кислотно-каталитических реакций на атомно-молекулярном уровне.
Значительный интерес вызвала лекция А.Г. Степанова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск), посвященная применению метода ЯМР для изучения реакций на цеолитах в широком интервале температур.
Лекция В.И. Бухтиярова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) посвящена изучению возможностей методов Surface Science для изучения in situ механизмов гетерогенных каталитических реакций. Показано, что при этом происходит появление реакционных интермедиатов, которые отсутствовали в высоковакуумных экспериментах, тем самым меняя механизм каталитической реакции.
В докладе В.А. Матышака (Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва) было рассказано о закономерностях протекания поверхностных стадий гетерогенно-каталитической реакции с помощью спектрокинетического метода. Суть метода состоит в одновременном измерении спектральных характеристик поверхностных соединений с помощью ИК-Фурье спектроскопии и скоростей образования продуктов реакции.
В лекции А.А. Цыганенко (Институт физики им. В.А. Фока, Санкт-Петербург) представлены последние достижения в области исследования катализа методом ИК-спектроскопии с Фурье-преобразованием.
Доклад С.А. Кукушкина (Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург) посвящен изучению механизмов формирования каталитических наноструктур и их эволюции под воздействием химических, физических и механических факторов. Был предложен новый метод описания процесса зарождения многокомпонентных и многофазных наноструктур, основанный на использовании теории возмущений, развиваемой автором.
Важную честь научной программы составили устные доклады, которые были представлены на трех параллельных секциях.
На первой секции (Гетерогенный окислительно-восстановительный катализ) в докладе Н.В. Бреевой (Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва) представлены результаты исследования взаимодействия СО с поверхностью оксидных и цементных катализаторов методом изотопного обмена. В.В. Ордомский (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва) рассказал о результатах исследования механизмов превращения алканов на Zn-содержащих цеолитах по кинетическим и спектральным данным. Обнаружено, что введение цинка приводит к увеличению вкладов реакций дегидрирования и ароматизации в превращение всех исследованных углеводородов. D.Yu. Murzin(Abo Akademi University, Turku) рассказал о каталитическом пиролизе полиэтилена низкой плотности на микро- и мезопористых цеолитах H-ZSM-5, H-MCM-22 и H-MCM-41. Н.А Гайдай (Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва) представила механизм реакции гидрирования диоксида углерода на медных и никелевых катализаторах. О.В. Водянкина (Томский государственный университет, Томск) рассказала о новом подходе к синтезу высокоэффективных катализаторов окисления путем организации наночастиц серебра и золота в золь-гель силикатных матрицах. L.Petrov (Institute of Catalysis, Sofia, Bulgaria) представил результаты исследований влияния никеля на состояние компонентов и гидрообессеривающую активность нанесенных на оксид алюминия гетерополивольфраматах. S. Preis (Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Finland) рассказал о результатах сотрудничества между университетом и Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН в области снижения загрязнений промышленных газообразных и жидких выбросов. Ю.М. Серов (Российский университет дружбы народов, Москва) представил результаты исследования гидрогенизации смеси оксидов углерода при атмосферном давлении. В докладе А.Н. Старцева (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) представлены результаты исследования новой каталитической реакции низкотемпературного разложения сероводорода на водород и элементарную серу, которая протекает при комнатной температуре на твердых сульфидных катализаторах, помещенных в слой растворителя. В. Матвеева (Тверской технический университет, Тверь) представила результаты исследования механизмов окислительно-восстановительных реакций – селективного окисления гидроксо-, кето- и альдегидных групп, а также селективного гидрирования ненасыщенных углеводородов, которые протекают на моно- и биметаллических катализаторах на основе нанокомпозитных полимерных материалов. В.В. Чесноков (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказал о влиянии структуры трех различных углеродных нанонитей на состояние нанесенного палладия и его каталитические свойства в реакциях селективного гидрирования бутадиена и ацетилена. Доклад A. Aboukais (Universite du Littoral - Cote d’Opale, Dunkerque, France) посвящен изучению взаимосвязи между состоянием окисления Ru на CeO2 и его каталитической активностью в реакциях окисления пропилена и кокса в связи с необходимостью понимания проблемы дезактивации катализаторов. Доклад I. Borbath (Institute of Surface Chemistry and Catalysis, Budapest, Hungary) посвящен низкотемпературному окислению СО на катализаторах Pt/SiO2, модифицированных оловом. Л.Г. Пинаева (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказала о влиянии подвижности кислорода платиносодержащих катализаторов на основе твердого раствора CeO2–ZrO2 на кинетику превращения метана в продукты полного и парциального окисления при малых временах контакта. Доклад Н.М. Поповой (Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского, Алматы, Казахстан) посвящен изучению Ni-Cu-Cr катализатора селективного окисления метана в синтез-газ..Доклад М.А. Кипниса (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва) посвящен особенностям окисления СО в условиях воспламенения поверхности Ru/Al2O3 катализатора. Е.М. Славинская (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказала об исследовании состояния активного компонента нанесенных катализаторов Pd/CeO2-Al2O3 в реакции окисления СО. П.В. Снытников (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказал о каталитических свойствах медноцериевых оксидных систем в реакциях паровой конверсии метанола, диметилового эфира и очистки водорода от СО. В докладе Пахомова Н.А.(Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассматривались механизмы хлорирования метана и дегидрохлорирования 1,2-дихлорэтана на нанодисперсных оксидах MgO, Al2O3 и TiO2. Доклад Е.В. Голубиной (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва) посвящен изучению влияния второго металла Fe, Ni, Cu и Co на свойства нанесенных Pd-содержащих катализаторов в реакции гидродехлорирования. В продолжение предыдущей тематики был представлен доклад С.А. Качевского, в котором рассматривалась активность и дезактивация нанесенных на ультрадисперсный алмаз Pd-содержащих катализаторов гидродехлорирования. Доклад А.Н. Чудинова (Институт технической химии УрО РАН, Пермь) посвящен изучению механизма стадии образования хлора в процессе окисления хлорсодержащих органических веществ на расплавленных катализаторах. Во втором докладе Е.В. Голубиной (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва) рассматривалось влияние сильного взаимодействия металл-носитель на каталитическую активность системы Pd-ZrO2-Al2O3 в гидродехлорировании хлорбензолов. В докладе М.Р. Флида (Научно-исследовательский инженерный центр "Синтез", Москва), посвященном превращениям хлорорганических веществ, рассматривались научные и прикладные аспекты процесса оксихлорирования этилена на CuCl2/Al2O3 катализаторах. Доклад А.А. Хасина (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) представил проблему сильного взаимодействия никеля с носителем на основе филлоалюмосиликатов в условиях окислительной и восстановительной обработки катализаторов. В докладе А. Khodakov (Laboratoire de Catalyse de Lille, Villeneuve d'Ascq, France) представлено рассмотрение двух методов изучения элементарных стадий реакции синтеза Фишера-Тропша на кобальтовых катализаторах – кинетика переходного состояния в импульсном реакторе и моделирование стационарного состояния катализатора. Доклад О.П. Сауль (ОАО "ММК", Магнитогорск) посвящен особенностям использования катализаторов в технологии разложения коксохимического аммиака. Доклад Т.Н. Бурдейной (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва) был посвящен изучению механизма реакции селективного восстановления NOX пропаном на Ni-Cr-оксидном катализаторе. В.С. Руднев (Институт химии Дальневосточного отделения РАН, Владивосток) рассказал о цирконийсодержащих оксидных слоях на титане, которые были получены методом плазменно-электролитического оксидирования. В докладе М.Н. Симонова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) представлены результаты изучения активности медьсодержащих катализаторов в реакции гидрирования молочной кислоты.
Сессия устных докладов второй секции (Гетерогенный кислотно-основной и гомогенный катализ) была открыта выступлением Н.В. Белковой (Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова), в котором рассматривались реакции переноса протона в химии гидридов переходных металлов. Н.К. Скворцов (Санкт-Петербургский государственный технологический институт, Санкт-Петербург) представил результаты исследования механизма каталитического гидроксилирования, катализируемого комплексами платины, палладия и родия. Ф.К. Шмидт (Иркутский государственный университет, Иркутск) рассказал о механизме формирования катализаторов гидрирования на основе фосфиновых комплексов палладия. В качестве примера рассмотрены β-дикетонатных комплексы палладия. Доклад E. Gebauer-Henke, (Institute of General and Ecological Chemistry, Łodź, Poland) был посвящен каталитическим и физико-химическим свойствам катализаторов на основе Pt/α-GeO2 систем в реакциях селективного гидрирования ненасыщенных альдегидов. А.Р. Бродский (Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского, Алматы, Казахстан) представил результаты исследования механизма реакции превращения н-гексана на Fe-Pt-Mo/Al2O3 катализаторах, промотированных цеолитом.
S. Karski (Technical University of Łodź, Poland) представил результаты исследования кинетики гидрирования водных растворов нитратов на нанесенных на оксид алюминия Rh и
Rh-Cu катализаторах. В.М. Коган (Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва) рассказал о механизме реакции гидрогенолиза S-содержащих соединений сульфидами переходных металлов. В докладе А.В. Лавренова (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск) рассказывалось об особенностях дезактивации цирконийсульфатных катализаторов алкилирования изобутана бутенами. В докладе К.П. Брылякова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) были представлены последние достижения в области катализа асимметрического сульфоокисления на металлических катализаторах. Г.Г. Волкова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказала о безгалогенном карбонилировании диметилового эфира и представила результаты исследования суперкислотных и каталитических свойств Rh/CsxH3-xPW12O40 систем. Доклад Е.Г. Жижиной (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) был посвящен изучению механизма жидкофазного каталитического окисления н-бутилена в метилэтилкетон. Катализаторами этого процесса являются водные растворы комплекса палладия (II) и Mo-V-фосфорных гетерополикислот.
A. Khenkin (Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel) представил результаты исследования механизма каталитического окисления органических соединений на полиоксофосфорномолибдатах. В докладе З.П. Пай (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказывалось об окислительной функциолизации непредельных углеводородов в присутствии гомогенных катализаторов на основе пероксополиоксовольфраматов в условиях межфазного катализа. Во втором докладе Е.Г. Жижиной (Институт катализа им.
Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) предложено использовать Mo-V-фосфорные гетерополикислоты в качестве катализаторов для синтеза витаминов Е и К, играющих важную роль в жизнедеятельности организма человека и широко использующихся в медицине. Е.Г. Чепайкин (Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН, Черноголовка, Московская обл.) представил результаты исследования механизма активации и функционализации насыщенных углеводородов на родийсодержащих каталитических системах в присутствии кислорода и восстановителей. Е.В. Стародубцева (Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва) представила результаты асимметрического дейтерирования метиллевулината, катализируемого системой Ru(II)–(S)-BINAP–HCl в протонных растворителях. В докладе R. Poli (l’Universite Paul Sabatier et a l’Institut National Polytechnique de Toulouse , Toulouse, France) рассказывалось об асимметрическом гидрировании кетонов, катализируемом хиральными планарными иридиевыми комплексами с фосфиновыми и тиоэфирными лигандами. Е.М. Евстигнеева (Московская государственная академия тонкой химической технологии им.
М.В. Ломоносова, Москва) представила доклад, посвященный каталитическому аллилированию оксо- и аза- производных норборнена. Катализаторами этой необычной реакции являются комплексы никеля или палладия с фосфорорганическими лигандами. В.В. Молчанов (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказал о каталитическом действии аммиака при механохимическом синтезе гидрида интерметаллида магния. Л.В. Петров (Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, Московская обл.) представил результаты исследования кинетики и механизма окисления эпоксида стирола кислородом, катализированного
п-толуолсульфокислотой. Доклад И.Л. Симаковой (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) был посвящен каталитическому восстановлению α-оксипропионовой кислоты в пропиленгликоль на восстановленном медьсодержащем катализаторе. Доклад A. Travert (Laboratoire Catalyse et Spectrochimie, UMR CNRS - ENSICAEN, Caen, France) посвящался изучению влияния введения добавок в катализаторы каталитического крекинга флюид на основе Zn/Al2O3 на уменьшение содержания серы в бензине. О.П. Пестунова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) представила результаты исследования автокаталитического механизма реакции Бутлерова при полимеризация формальдегида в моносахариды в водной щелочной среде. В.Р. Флид (Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова, Москва) рассказал о новых гетерогенизированных никелевых катализаторах реакции содимеризации норборнадиена с функционально замещенными алкенами. В докладе И.М. Давлетбаевой (Казанский государственный технологический университет, Институт полимеров, Казань) обсуждались результаты изучения полимеризации ароматических изоцианатов по анионному механизму. Доклад Е.А. Мушиной (Институт нефтехимического синтеза им.
А.В. Топчиева РАН, Москва) был посвящен изучению титан-магниевых катализаторов в процессах полимеризации олефинов и диенов. Впервые установлено, что данные катализаторы в комбинации с триалкилалюминием проявляют высокую активность в транс-полимеризации бутадиена и изопрена и их сополимеризации. В докладе Н.Н. Сигаевой (Институт органической химии, Уфимский научный центр, РАН, Уфа) основное внимание было уделено кинетической неоднородности активных центров титансодержащих ионно-координационных каталитических систем при полимеризации изопрена. В докладе О.Н. Цветкова (Всесоюзный научно-исследовательский институт по переработке нефти, Москва) рассмотрены механизмы катионной олигомеризации высших α-олефинов. В докладе Г.П. Белова (Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка, Московская обл.), посвященном гомогенному катализу реакций синтеза чередующихся сополимеров монооксида углерода с олефинами и диенами, обсуждались особенности кинетики и механизма реакций синтеза низко- и высокомолекулярных сополимеров монооксида углерода с олефинами и/или диенами.
На третьей секции (Методы исследования механизмов каталитических реакций) в докладе A. Vimont (CNRS-ENSICAEN-Universite de Caen, France) обсуждалась дезактивация цеолитных катализаторов в процессе ацетилирования ароматических соединений уксусным ангидридом и ее исследование методом in operando ИК -спектроскопии. В докладе И.К. Воронцовой (НИФХИ им. Л.Я. Карпова, Москва) в рамках теории кристаллического поля обсуждалась роль электрического приповерхностного кристаллического поля оксидов в формировании электронных и химических свойств поверхностных структур. С этих позиций рассматривалась энергетика адсорбции ряда малых молекул, а также электронные и магнитно-резонансные свойства анион-радикалов On- на поверхности идеальных кубических ионных кристаллов типа MgO. И.Г. Данилова (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказала о применении метода ИКС in situ для исследования адсорбции и превращения углеводородов на цеолитных и оксидных катализаторах в реальных условиях. Изучены адсорбция и высокотемпературные превращения углеводородов на поверхности цеолитных и оксидных катализаторов в присутствие молекулярной воды и воздуха. В докладе А.О. Кушко (Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Киев) представлены результаты квантово-химического исследования методом DFT механизма асимметрического восстановления кетонов с использованием в качестве катализаторов хиральных адамантансодержащих 1,3,2-оксазаборолидинов. Тем же автором в следующем докладе представлены результаты квантово-химических исследований термодинамики N-, O- и N,O-комплексообразования бициклических 1,3,2- оксазаборолидинов с бораном. А.А. Цыганенко (Институт физики им.
В.А. Фока Санкт-Петербургского университета, Санкт-Петербург) рассказал о термодинамических характеристиках и интегральных адсорбционных коэффициентах адсорбированного СО. Показано, что в рамках электростатической модели интегральный адсорбционный коэффициент адсорбированного СО уменьшается для молекул, связанных с катионом через атом углерода, и увеличивается при адсорбции через атом кислорода. В докладе В.И. Авдеева (Институт катализа им.
Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) методом DFT рассчитан молекулярный механизм реакции дехлорирования 1,2-дихлорэтана на Cu и Cu-Pt катализаторах. Оказалось, что, несмотря на большое различие в скоростях, в обоих случаях реакция протекает по одинаковым механизмам, поэтому предполагается, что в случае Cu катализаторов лимитирующей стадией является активация водорода. Доклад Л.Н. Шаченковой (Институт физико-органической химии НАН Беларуси, Минск) посвящен изучению каталитической активности образцов сульфокатионита ФИБАН К-1 разной степени гидратации в синтезе метил-трет-амилового эфира. S. Beloshapkin (University of Limerick, Limerick, Ireland) представил доклад по исследованию ванадий-фосфор-оксидного катализатора селективного окисления н-бутана в малеиновый альдегид методами in-situ РФЭС и NEXAFS. В докладе Е.И. Вовка (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) представлены результаты исследования стабильности наночастиц золота в модельных системах Au/Al2O3 и Au/Fe2O3 в реакции окисления CO. Полученные результаты свидетельствуют о том, что образцы Au/Al2O3 проявляют значительно более высокую термическую стабильность по сравнению с Au/Fe2O3. В.В. Городецкий (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказал о природе подвижных химических волн в реакциях гетерогенного катализа на металлах платиновой группы. Основной вывод работы состоит в том, что самоорганизация реакции через образование подвижных волн на активных поверхностях с пространственными размерами сотни ангстрем является фундаментальным свойством автоколебательного режима протекания реакций. В докладе В.В. Каичева представлены результаты исследования механизма конверсии метанола на палладии методами in situ РФЭС и масс-спектрометрии. Показано, что одной из причин низкой каталитической активности палладия в реакциях низкотемпературной конверсии метанола на палладии является образование углерода. А.И. Боронин (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) рассказал о результатах исследование методами РФЭС и ТДС адсорбционных состояний кислорода на поверхности поликристаллического золота. В работе проведено детальное исследование кинетики взаимодействия адсорбированного в виде двумерного оксида кислорода с СО, этиленом и водородом. А.В. Матвеев (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) представил результаты исследования механизма окисления аммиака на монокристаллах металлов Pt группы. Доклад А.В. Нартовой (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) был посвящен исследованию методами СТМ и РФЭС модельных катализаторов Pt/Al2O3, приготовленных методами "препаративной химии". В работе впервые продемонстрирована возможность исследования методом сканирующей туннельной микроскопии модельных катализаторов, приготовленных в реальных условиях, но с использованием специальных проводящих и термостойких носителей. А.В. Порсин (ФГУП Уральский электрохимический комбинат, г. Новоуральск) представил результаты исследования кислородной емкости оксидов состава СехМуО2 методом температурно программируемого восстановления и в реакции окисления СО. И.П. Просвирин (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) представил результаты исследования селективного окисления метанола в формальдегид на меди методом газофазной in situ РФЭС. Полученные результаты позволяют говорить о перспективности РФЭС газовой фазы в сфере характеристик каталитических свойств (конверсия, селективность) гетерогенных катализаторов. М.Ю. Смирнов (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) представил результаты исследования механизма реакции NO+H2 на поверхности Pt(100)-hex в условиях пространственно-неоднородного распределения реагирующих частиц с применением методов спектроскопии характеристических потерь энергии электронов высокого разрешения и температурно программированной реакции. В.Ф. Третьяков (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва) рассказал о природе синергизма и механизме реакции селективного восстановления NOX пропаном на механической смеси промышленных оксидных катализаторов Ni-Cr и НТК-10-1. Доклад T. Maniecki (Politechnika Łodzka Institut Chemii Ogolnej i Ekologicznej, Łodź, Poland) посвящался изучению превращения активной фазы на поверхности нанесенного катализатора Ni-Au/Al2O3 в процессе парциального окисления метана в синтез-газ. Показано, что добавки золота улучшают и активность, и стабильность никелевых катализаторов. Доклад Е.М. Садовской (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) посвящен результатам исследования механизма селективного каталитического восстановления оксида азота метаном на Co-ZSM-5 и стекловолокнистых катализаторах. В данной
работе получены многообещающие данные на новых катализаторах на основе стекловолокнистых материалов алюмосиликатной
.природы. М.Ю. Синев (Институт химической физики им.
Н.Н. Семенова РАН, Москва) рассказал об использовании подходов микрокинетики и массопереноса для эффективной конверсии легких алканов в организованных каталитических слоях. Основная идея такого подхода заключается в том, что в простейшем случае система состоит из двух зон: в первой происходит активация алканов с образованием свободных алкильных радикалов, а во второй эти радикалы селективно превращаются в желаемые продукты. В докладе М.М. Слинько (Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва) представлена математическая модель термокинетических колебаний в процессе окисления метана на никелевых катализаторах. П.А. Чернавский (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва) рассказал о применении магнитных методов in situ для исследования металлнанесенных катализаторов подгруппы железа. Использованные в работе методы основаны на исследовании магнитных свойств катализаторов в широком диапазоне температур и контролируемой газовой среде. В докладе А.А. Лысовой (Международный томографический центр СО РАН, Новосибирск) представлены результаты применения воспроизведения изображения с помощью многоядерного и твердотельного ЯМР в катализе и родственных областях. В работе впервые используются данные методы для изучения процессов тепло- и массопереноса в экзотермических гетерогенных трехфазных каталитических процессах. В.И. Елохин (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск) представил результаты стохастического моделирования процессов адсорбции и реакции на нанесенных наночастицах металла. В работе использована статистическая решеточная модель, имитирующая физико-химические процессы на нанесенных каталитических частицах. В.Ф. Харламов (Орловский государственный технический университет, Орел) рассказал о методах исследования механизмов стабилизации молекул при протекании гетерогенных химических реакций на границе твердое тело-газ. В работе разработан релаксационный метод исследования механизмов, основанный на одновременной регистрации динамического эффекта реакции и концентрации адсорбированных молекул газа. Доклад А.Е. Кузьмина (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Москва) посвящен эмпирическим расчетам энергии адсорбции СО и СН3 для неидеальных поверхностей металлов. А.В. Мышлявцев (Институт проблем переработки углеводородов СО РАН, Омск) представил доклад по изучению автоколебаний в механизме реакции Лэнгмюра – Хиншельвуда.
Следует отметить, что на VII конференции "Механизмы каталитических реакций" впервые была организована секция молодых ученых, на которую совет научной молодежи отобрал лучшие устные доклады. Среди 12 устных докладов секции молодых ученых 2 доклада были отмечены премией Оргкомитета конференции за наиболее интересные результаты исследований. Это - доклад А.Е. Коклина (Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Москва), в котором представлены результаты изучения изомеризации н-пентана в сверхкритических условиях на твердокислотных катализаторах в отсутствие водорода и дополнительных растворителей. Показано, что в сверхкритических условиях катализатор демонстрирует более высокую по сравнению с газовой фазой активность, при этом время жизни катализатора значительно увеличивается. Второй – доклад T. Malygina (Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Finland), посвященый фотокаталитическому окислению эстрогенов, которые являются весьма токсичными веществами, разрушающими эндокринную систему, при этом они не выводятся из организма. Показано, что наиболее эффективными являются фотокатализаторы на основе суспензии TiO2 в щелочной среде.
На заключительном заседании участники конференции выразили общее мнение о том, что проведенная VII Российская конференция по механизмам каталитических реакций, была содержательной и полезной для выявления новых тенденций практически во всех сферах гетерогенного окислительно-восстановительного катализа и гетерогенного кислотно-основного и гомогенного катализа. Особо отмечен тот факт, что многие доклады носили обзорный характер, подводя итог многолетним систематическим исследованиям научных школ в области катализа. Значительное внимание на конференции было уделено применению разнообразных физических методов в изучении свойств катализаторов и механизмов химических реакций in situ, что составило методическую основу одной из секций конференции.
Было отмечено, что благодаря серии конференций "Механизмы каталитических реакций", регулярно проводимых с 1974 года, в стране консолидировалась и успешно развивается российская школа по решению научных проблем катализа. Данная конференция позволила ее участникам не только получить ценную научную информацию, но и сформулировать наиболее актуальные направления для будущего сотрудничества.
На фоне все возрастающего интереса к конференции "Механизмы каталитических реакций" участники конференции одобрили решение о проведении через 3 года следующей VIII конференции по механизмам каталитических реакций уже в статусе международной конференции под эгидой European Federation of Catalysis Societies (EFCATS) с рабочим английским языком и более жестким рецензированием представленных материалов на предмет соответствия тематике конференции. Именно изучение механизмов каталитических реакций, а не разработка или синтез катализаторов должно стать основным научным направлением конференции. Поскольку вторую специализированную российскую конференцию по катализу, посвященную научным основам приготовления катализаторов и проблемам их дезактивации, также организует Институт катализа, организаторам обоих мероприятий нужно стремиться к тому, чтобы эти две конференции шли независимо по временным рамкам и не пересекались бы по научным направлениям.
В целях укрепления взаимодействия фундаментальной и прикладной компонент науки о катализе, организаторам конференции и Научному совету по катализу ОХНМ РАН предложено также проработать вопрос об организации и проведении Российского каталитического конгресса (конференции) с широким участием представителей научной общественности России и отечественной промышленности. Основной задачей конгресса могло бы стать представление и обсуждение не только работ теоретического характера, но и работ связанных с разработкой новых промышленных катализаторов и каталитических процессов
Несмотря на напряженную работу, нашлось время и для знакомства с одним из красивейших российских городов – Санкт-Петербургом – городом 100 музеев. Экскурсионная программа позволила участникам конференции посетить с обзорной экскурсией Государственный Эрмитаж, в котором собрано около 3 миллионов памятников культуры и искусства народов Европы и Востока с глубокой древности до наших дней. В течение однодневного пост-тура участники ознакомились со знаменитыми пригородами Санкт-Петербурга – Большим Петергофским дворцом, Нижним парком и монументальными каскадами фонтанов музея-заповедника "Петергоф", а также Екатерининским дворцом музея-заповедника "Царское село".
А.Н. Старцев, В.И. Бухтияров, Л.Я. Старцева
An atom-economical synthesis of single enantiomers of the anticoagulant warfarin has been achieved with organic catalysts. The route was developed by chemists Nis Halland, Tore Hansen, and Karl Anker Jorgensen at Aarhus University, in Denmark [Angew. Chem. Int. Ed., 42, 4955 (2003)]. The work lays the ground for a facile chiral switch for the widely used anticoagulant. The S enantiomer is more active than the R enantiomer. And because of the difference in the metabolism of the enantiomers, dosing with the racemic drug can be problematic. The Danish group prepares single-enantiomer warfarin by mixing at room temperature 4-hydroxycoumarin and benzylideneacetone in dichloromethane in the presence of an imidazolidine catalyst 
Researchers have discovered organometallic catalysts that work about as well as enzymes in anti-Markovnikov hydrations of terminal alkynes to aldehydes. In such hydrations, a carbonyl oxygen is added to the alkyne's terminal carbon, producing an aldehyde, whereas Markovnikov hydrations yield ketones. Alkyne hydrations are generally carried out with strongly acidic or metal-containing catalysts under acidic conditions, but such reactions generally proceed in a Markovnikov manner and produce mostly ketones. Douglas B. Grotjahn and Daniel A. Lev of San Diego State University have now identified organo-metallic compounds (shown, where X is an anion like PF6-) that catalyze anti-Markovnikov alkyne hydrations with extraordinary speed and selectivity {J. Am. Chem. Soc, 126, 12232 (2004)}. The catalysts accelerate aldehyde formation at rates 10 to 11 orders of magnitude faster than those of corresponding uncatalyzed reactions, and they are selective for production of aldehydes over ketones by factors of 10,000-to-1 or more.
Poly(4-tert-butylstyrene) copolymers are effective soluble catalyst supports for homogeneous reactions in mixed solvent systems where the products can be recovered by "latent" biphasic separations [Org. Lett., 5, 2445 (2003)]. Chemistry professor David E. Bergbreiter and graduate student Chunmei Li at Texas A&M University synthesize polymers containing a triarylphosphine or dimethyl-aminopyridine catalyst side chain (shown). In one sample reaction, the polymer-catalyst conjugate dissolved in heptane was combined with 2-nitro-propane and methyl acrylate reactants in ethanol at room temperature. The heptane-aqueous ethanol mixture was formulated to just remain miscible during the reaction. But when the reaction was finished, phase separation was prompted by adding a little water. The polymer-catalyst went into the nonpolar heptane and was recycled, while the addition product went into the polar ethanol for recovery. Formulating polymer-catalyst combinations that are soluble in either polar or nonpolar solvents to match the expected solubility of the product should be possible, the researchers conclude.