Том 64, № 2 (2023)

Проанализированы и обобщены разработанные за последние 60 лет методы получения неразветвленных 2-кетонов С₆−С₁₄ каталитическим окислением линейных α-олефинов. Особое внимание уделено рассмотрению каталитической Вакер-системы, важной для промышленного органического синтеза, и предложенных методов ее модификации. Обсуждены методы управления селективностью реакции, рассмотрена роль сокатализаторов, окислителей и лигандов.

Проведен кинетический анализ некаталитического углекислотного риформинга СН₄ в диапазоне температур 1500–1800 К в условиях непостоянной температуры за фронтом отраженной ударной волны. Установлены стадии превращения метана в синтез-газ, соответствующие этим стадиям характерные интервалы времени и наиболее важные элементарные реакции. На первой стадии молекулы метана в результате термического пиролиза последовательно превращаются в этан, этилен, а затем самый стабильный в данном интервале температур ацетилен. На второй стадии ацетилен превращается в СО и Н₂, а для богатых смесей – и в частицы сажи. Конверсия СО₂ протекает на второй и третьей стадиях, когда практически завершается конверсия СН₄. Она происходит в результате взаимодействия молекул СО₂ с появившимися в реагирующей системе атомами Н^● и приводит к образованию молекул СО и радикалов ОН^●. Ацетилен расходуется преимущественно в реакции с радикалами ОН^●. Высокая концентрация ацетилена при риформинге метана способствует интенсивному формированию зародышей сажи, для которых ацетилен дает максимальный вклад в скорость их поверхностного роста. При этом сам ацетилен не является предшественником зародышей частиц сажи, которые преимущественно возникают из радикалов \({{{\text{{С}}}}_{{\text{3}}}}{\text{{Н}}}_{3}^{\centerdot }\).

Изучена кинетика элонгации нуклеиновых кислот как многостадийной последовательной реакции, замыкающейся в цикл. Приведено математически строгое доказательство эмпирических формул, используемых для оценки времени элонгации в зависимости от длины нуклеотидной цепи. Предложены оценки характерного времени элонгации для типичных длин цепи, в т.ч. для нового коронавируса (SARS-CoV-2). Исследована устойчивость кинетики элонгации и выявлено появление при типичных длинах цепи наряду с основной экспоненциальной компонентой решения неустойчивых осциллирующих компонент с растущей амплитудой.

Показана возможность применения кобальт-силикагелевых катализаторов синтеза Фишера–Тропша для разложения аммиака в проточном режиме в трубчатом реакторе со стационарным слоем катализатора при давлении 0.1 МПа, объемной скорости газа 1000–6000 ч^–1 в интервале температур 400–650°С. Активность и производительность по водороду уменьшаются в ряду Co–Ru/SiO₂ ≥ ≥ Co–Al₂O₃/SiO₂ > Ru/SiO₂ > Co–Al₂O₃/SiO₂(35%)/ZSM-5(30%)/Al₂O₃(35%). Относительно небольшие эффективные энергии активации, оцененные для всех катализаторов, позволяют проводить реакцию с приемлемой конверсией при умеренных температурах.

Композитные углерод-силикатные материалы (КУСМ), различающиеся содержанием углеродного и силикатного компонентов, были получены с участием двух предшественников диоксида кремния (силиказоля и силана) и многостенных углеродных нанострубок (МУНТ). На начальной стадии получения КУСМ методом 1 использовали пропитку по влагоемкости тонкодисперсного порошка МУНТ силиказолем, методом 2 – обработку МУНТ тетраэтоксисиланом с последующим гидролизом и поликонденсацией. Содержание диоксида кремния (SiО₂) в композитах варьировали от 3 до 60 мас. %. После сушки и соответствующей термообработки при 250–350°С композитные материалы были исследованы различными физико-химическими методами: азотная порометрия, электронная микроскопия, рентгено-флуоресцентный анализ, термогравиметрический анализ. Были обнаружены существенные различия параметров в зависимости от химического состава КУСМ, в том числе текстурных характеристик. Так, при увеличении содержания SiО₂ удельная поверхность композитных материалов увеличивалась (в 2 раза), на кривых распределения по диаметрам пор наблюдались максимумы (при 20–40 нм). Композитные материалы исследовали в качестве носителей-адсорбентов для приготовления гетерогенных биокатализаторов (БК) низкотемпературного синтеза сложных эфиров, активным компонентом в которых была липаза, иммобилизованная исключительно на углеродной поверхности нанотрубок. При уменьшении содержания МУНТ в полученных композитных материалах ферментативная активность и операционная стабильность БК, измеренные в реакции этерификации гептановой кислоты (С₇) бутанолом (С₄), монотонно уменьшались, достигая 2–8-кратного падения активности при максимальном содержании SiО₂ (58 мас. %).