Окислительный катализ: прогресс

Кислород является самым распространенным химическим элементом на Земле. Если учитывать достаточно полно исследованную часть планеты, то из более чем 100 известных элементов свыше половины ее состава - 53,6 % (ат.) занимает кислород [1]. Поэтому неудивительно, что реакции с участием О2 играют столь большую роль в окружающей нас среде, и особенно в живой природе. Биологический цикл кислорода можно свести к его присоединению в животном мире (процессдыхания) и выделению в растительном мире (процесс фотосинтеза). Поддержание этого тонкого баланса, на острие которого и существует жизнь, достигается через множество окислительно-восстановительных реакций, регулируемых ферментами уникальными катализаторами, над совершенством которых Природа трудилась миллионы лет. Хотя искусственные катализаторы далеко не так совершенны, как ферменты, окислительные реакции играют большую роль и в нашей технической деятельности. В течение четырех последних десятилетий в области окислительного катализа достигнуты огромные успехи. Они привели к созданию почти двух десятков новых технологий [2—5], среди которых такие широко известные процессы, как окисление пропилена в акролеин и акриловую кислоту, эпоксидирование пропилена, окисление бутилена и бутана в малеиновый ангидрид и др. Эти процессы в значительной мере изменили саму структуру химической промышленности. Отметим, что один из этих процессов – окислительное ацилирование этилена в винилацетат – создан на базе открытия, сделанного в России. Реакция, лежащая в его основе, была впервые проведена в 1960 г. И.И. Моисеевым и соавт. Особо следует выделить роль окислительного катализа как главного инструмента нейтрализации вредных химических отходов с целью защиты окружающей среды. Успехиэкологического катализа в значительной мере помогли изменить образ химии в глазах общества от губителя природы до ее друга и спасителя. Развитие работ как в области селективного окисления, так и в области защиты окружающей среды рассмотрено в целом ряде книг и обзоров, с которыми периодически выступают ведущие специалисты по катализу [7—15]. Но есть область окислительного катализа, в которой, несмотря на большие усилия, успехи остаются весьма скромными. Это реакции окислительного гидроксилирования парафинов и ароматических соединений. Потребность в таких реакциях велика - это cинтез разнообразных спиртов и фенолов. В настоящее время их получают путем сложных многостадийных процессов. В качестве примера можно привести две простейшие реакции этого типа, которые нередко включают в число десяти труднейших проблем современной химии [16]: окисление метана в метанол и окисление бензола в фенол. Для проведения первой реакции метан сначала превращают в СО и Н2, а окисление бензола в фенол осуществляют через трехстадийный кумольный процесс.В то же время в живой природе эти реакции легко протекают с участием ферментов монооксигеназ в однустадию путем простого присоединения одного атома кислорода к окисляемой молекуле [17]. Попытки понять и воспроизвести уникальную способность монооксигеназ наталкиваются на трудность, связанную с созданием искусственных систем, которые обеспечивали бы столь эффективную активацию кислорода [18, 19]. Для достижения лучших результатов исследователи пытаются вместо О2 применить нетрадиционные окислители в виде различных кислородсодержащих молекул. Среди них наибольшее внимание привлекают пероксид водорода Н2О2 и закись азота N2O, с использованием которых связаны недавние успехи в этой трудной области. Наибольший прогресс достигнут в отношении реакции окисления бензола в фенол. ПРОМЫШЛЕННЫЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛА Краткая историческая справка:История фенола насчитывает уже более 160 лет. Впервые он был выделен из каменноугольной смолы в 1834 г., откуда и получил свое название –карболовая (угольная) кислота. Быстрый рост потребления фенолапоставил вопрос об искусственных способах его получения, создание которых является одной из самых ярких страниц в истории органической химии. Ниже кратко описаны промышленные процессы, которые в то или иное время использовались для получения фенола. 1. Сульфонатный процесс был первым фенольным процессом, реализованным в промышленном масштабе фирмой «BASF» в 1899 г. [20]. Этот метод основан на сульфировании бензола серной кислотой с последующим щелочным плавлением сульфокислоты: Несмотря на применение агрессивных реагентов и образование большого количества отходов сульфита натрия, данный метод использовался в течение почти 80 лет. В США это производство было закрыто лишь в 1978 году. 2. В 1924 г. фирмой «Dow Chemical» (США) был разработан процесс получения фенола, включающий реакцию хлорирования бензола и последующий гидролиз монохлорбензола: Независимо аналогичная технология была разработана немецкой фирмой «I.G. Farbenindustrie Co». Какотмечает Kirk Othmer [21], захват этой технологии составлял цель нескольких научных разведывательных групп стран-победительниц, прибывших в Германию сразу после окончания Второй мировой войны. Отметим, что в составе одной из таких групп был Г.К. Боресков. Впоследствии стадия получения монохлорбензола и стадия его гидролиза были усовершенствованы, и процесс получил название «процесс Рашига». Суммарныйвыход фенола по двум стадиям составляет 70—85%. 3. Циклогексановый процесс, разработанный фирмой «Scientific Design Co.», основан на окислении циклогексана в смесь циклогексанона и циклогексанола которая далее дегидрируется с образованием фенола В 60-е годы фирма «Monsanto» в течение нескольких лет использовала этот метод на одном из своих заводов в Австралии, однако в дальнейшем перевела его накумольный способ получения фенола. 4. В 1961 г. фирмой «Dow Chemical of Canada» был реализован процесс через разложение бензойной кислоты- это единственный способ синтеза фенола, основанный на использовании небензольного сырья: Обе реакции протекают в жидкой фазе. Первая реакция окисление толуола - использовалась в Германии уже в период Второй мировой войны для получения бензойной кислоты. Реакция протекает в довольно мягких условиях с высоким выходом. Вторая стадия является более трудной вследствие дезактивации катализатора и низкой селективности по фенолу. Полагают, что проведение этой стадии в газовой фазе может сделать процесс более эффективным [23]. В настоящее время этот метод используется на практике, хотя его доля в мировом производстве фенола составляет лишь около 5%. Остальные 95% приходятся на кумольный процесс[24].5. Кумольный процесс получения фенола включает три стадии: алкилирование бензола в кумол, окисление кумола в гидропероксид кумола и разложение гидропероксида на фенол и ацетон Впервые этот способ был разработан в Советском Союзе. Химический маршрут процесса был открыт в 1942 г. группой талантливых химиков, в которую входили П.Г. Сергеев, Р.Ю. Удрис и Б.Д. Кружалов. В это время они были репрессированы и работали в специальной весьма хорошо оборудованной лаборатории, которая одновременно служила и местом заключения. В 1949 году в г. Дзержинске Горьковской области был введен в действие первый в мире кумольный завод. В 1951 г. в связи с успешным пуском завода большой группе советских ученых и инженеров была присвоена высшая награда страны -Сталинская премия. Драматическая история создания кумольного процесса вСССР описана в ряде статей, опубликованных в 80-е годы [28]. В 1947 г. Сергееву, Удрису и Кружалову были выданы авторские свидетельства СССР [26]. К сожалению, их открытие не получило мировой известности. На Западе кумольный метод был разработан в конце 40-х годов и отчасти известен как процесс Хока [27] поимени немецкого ученого, позднее независимо открывшего кумольный путь синтеза фенола. В промышленном масштабе этот метод стал впервые использоваться в США в начале 50-х годов [21]. С этого времени на многие десятилетия кумольный процесс становится образцом химических технологий во всем мире. В настоящее время производство фенола достигло около 6 млн. тонн в год и продолжает быстро расти. Как таковой, фенол практически не используется. Но благо-даря тому, что его молекула включает два умеренно реакционноспособных фрагмента (ароматическое кольцо и ОН-группа), каждый из которых может быть вовлечен в дальнейшие превращения [28], фенол является основой для синтеза многих важных химических продуктов. В табл. 1 на примере США показана структура потребления фенола. Недостатки кумольного методаНесмотря на прекрасно отлаженную технологию и длительный опыт эксплуатации, кумольный метод имеет ряд недостатков. Прежде всего это наличие взрывоопасного промежуточного соединения (гидропероксид кумола), а также многостадийность метода, что требует повышенных капитальных затрат и делает труднодостижимым высокий выход фенола в расчете на исходный бензол. Так, при выходе полезного продукта 95% на каждой из трех стадий итоговый выход составит лишь 86%. Приблизительно такой выход фенола и дает кумольный метод в настоящее время . Но самый важный и принципиально неустранимый недостаток кумольного метода связан с тем, что в качестве побочного продукта образуется ацетон. Это обстоятельство, которое первоначально рассматривалось как сильная сторона метода, становится все более серьезной проблемой, поскольку ацетон не находит эквивалентного рынка сбыта. В 90-х годах эта проблема стала особенно ощутимой после создания новых способов синтеза метилметакрилата путем окисления углеводородов С4, что резко сократило потребность в ацетоне. Об остроте ситуации говорит тот факт, что в Японии разработана технология, предусматривающая рецикл ацетона. С этой целью к традиционной кумольной схеме добавляются еще две стадии - гидрирование ацетона в изопропиловый спирт и дегидратация последнего в пропилен [29]: Образующийся пропилен снова возвращают на стадию алкилирования бензола. В 1992 году фирма «Mitsui» пустила крупное производство фенола(200 тыс. т/год), основанное на этой пятистадийной кумольной технологии.Предлагаются также другие сходные модификации кумольного метода, которые позволили бы смягчить проблему ацетона. Однако все они приводят к значительному усложнению технологии и не могут рассматриваться как перспективное решение проблемы. Поэтому исследования, ориентированные на поиск новых путей синтеза фенола, которые основывались бы на прямом окислении бензола, в последнее десятилетие приобрели особенно интенсивный характер. Работы ведутся главным образом в следующих направлениях: окисление молекулярным кислородом, окисление моноатомными донорами кислорода и сопряженное окисление. Отметим, что аналогичные подходы применяются и для поиска эффективных способов селективного окисления низших парафинов, включая метан. Поиск новых путей синтеза фенолаОкисление молекулярным кислородом. Прямое окисление бензола молекулярным кислородом представляется наиболее привлекательным методом получения фенола: Однако это на первый взгляд самое простое и очевидное решение проблемы оказалось чрезвычайно трудной задачей. Работы по окислению бензола с помощью О2 начались еще до того, как в 1865 г. Кекуле предложил структурную формулу бензольного кольца [30]. С тех пор многочисленные попытки найти эффективный путь для проведения этой реакции не прекращаются. Окисление бензола ведут как в жидкой, так и в газовой фазах, при низком и высоком давлениях, в отсутствие и в присутствии разнообразных катализаторов [31]. Несмотря на отдельные успехи, результаты этих работ пока далеки от практического применения. Начиная с 80-х годов, значительные усилия предпринимаются для проведения этой реакции в жидкой фазе с использованием в качестве катализаторов различных комплексов переходных металлов, среди которых наибольшую активность проявляют соединения Pd и Cu [32, 33]. Однако после нескольких оборотов реакция, как правило, прекращается вследствие деградации катализатора. Моноатомные доноры кислорода. Более успешные результаты дает применение в качестве окислителей так называемых моноатомных доноров кислорода в виде различных кислородсодержащих молекул. Среди таких молекул наибольшее внимание привлекает пероксид водорода: Окисление с помощью Н2О2 проводят в присутствии солей и комплексов переходных металлов, в том числе инкапсулированных в матрице цеолита [34, 35]. Показана возможность проведения этой реакции в условиях межфазного катализа [36]. Исследования в данной области приобрели особенно интенсивный характер после открытия цеолитов состава Ti-Si (TS-1) и их уникальных свойств в реакциях жидкофазного окисления с помощью пероксида водорода [37]. На этой основе фирмой «Enichem» разработан промышленный процесс получения гидрохинона и пирокатехина путем гидроксилирования фенола. Вслед за цеолитами TS-1 были опробованы разнообразные цеолитные системы, содержащие как титан, так и другие переходные металлы [38-40]. Однако, в отличие от окисления фенола, ароматическое кольцо которого активировано присутствием ОН-группы, окисление бензола протекает менее активно и со значительно меньшей селективностью по пероксиду водорода вследствие его побочного разложения на кислород и воду. Следует отметить, что в любом случае реакция (16) едва ли перспективна для практического использования из-за высокой стоимости Н2О2 (по сравнению со стоимостью фенола). Помимо пероксида водорода, в исследовательских целях применяется ряд других, более сложных и дорогостоящих монокислорододонорных окислителей, таких как перкислоты, иодозобензол и т.д. Однако для окисления бензола они практически не используются. Более вероятным окислителем для бензола с практической точки зрения представляется азотная кислота, которая впервые была использована для этой цели в 1925 г. [30]. В более поздних работах было показано, что эффективными катализаторами этой реакции являются оксидные системы на основе V2O5 и MoO3 [41]: Окисление протекает в газовой фазе в присутствии паров воды при температуре 300-400 оС. Конверсия бензола достигает 52% при селективности по фенолу более 90%. Образующийся диоксид азота может бытьокислен до HNO3 и вновь использован для окисления бензола. Заслуживает упоминания способ окисления бензола, основанный на реакции с сульфатом двухвалентной меди в качестве окислителя: Реакция протекает за счет восстановления Cu2+ в Cu+ или даже в Cu0. Первые патенты в этой области появились в 60-е годы [42]. В последнее время интерес к этой реакции возобновился [43]. Есть сообщение [44] об использовании воды в качестве окислителя бензола: По данным этой работы, при нормальном давлении и температуре 200-300 оС в присутствии смешанных оксидов Fe, Cu и Mn достигается конверсия бензола 15% с селективностью по фенолу 97%. Однако этот результат требует серьезной проверки. Вероятнее всего, образование фенола здесь связано не с реакцией (19), протекание которой с таким выходом фенола невозможно в силу термодинамических ограничений, а обусловлено окислением бензола за счет кислорода катализатора. К рассматриваемому классу реакций относится и реакция окисления бензола в фенол с помощью закиси азота, на основе которой создан новый одностадийный способ получения фенола (см. ниже). Сопряженное окислениеПероксид водорода может непосредственно образовываться в реакционной системе in situ и тут же расходоваться на окисление субстрата. Этот подход рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений не только для окисления ароматических соединений, но и многих других углеводородов, включая парафины [4, 45, 46]. Использование пероксида по мере его образования из Н2 и О2 позволяет значительно увеличить селективность полезного использования H2O2. Это типичный пример сопряженного процесса, протекающего с участием вещества-«жертвы» [47]: Напомним, что механизм сопряжения заключается в том, что промежуточное вещество, образующееся при протекании первичной реакции, частично используется для осуществления вторичной реакции, которая сама по себе в этих условиях не происходит. В данном случае первичной реакцией является окисление водорода в H2O через промежуточное образование Н2О2, а вторичной реакцией -окисление бензола в фенол. Работы в этом направлении интенсивно ведутся во многих лабораториях мира с использованием разнообразных катализаторов и приемов [34, 45, 48]. Наиболее эффективные катализаторы включают платину или другой благородный металл, который вместе с оксидом ванадия наносится на силикагель. На таком катализаторе в растворе уксусной кислоты бензол почти со 100%-ной селективностью окисляется в фенол. Однакоселективность реакции по водороду все еще остается невысокой и составляет 10-15% (это значит, что на образование 1 моль фенола расходуется 7-8 моль водорода). Сопряженное окисление водорода и бензола может протекать также в газовой фазе при повышенной температуре [49]. Помимо окисления водорода, в качестве первичнойреакции может выступать процесс окисления других молекул, например монооксида углерода [50]: Сопряжение может быть организовано также в сочетании с окислением восстановленной формы металла в растворах: Окисление бензола здесь стимулируется окислительными превращениями металлов: Fe2+ → Fe3+, Sn2+ → Sn4+ [51], Cu+ → Cu2+ [52], Zn0 → Zn2+ [53]. Иногда, как в случае использования цинковой пыли, для протекания реакции требуется введение в систему дополнительного катализатора, в качестве которого могут выступать соли переходных металлов. Недостаток сопряженных реакций состоит в трудности подбора таких условий, которые были бы оптимальными как для образования сопрягающего промежуточного соединения в первичной реакции, так и для его эффективного использования во вторичной реакции. В последние годы широкое развитие получают работы по исследованию реакций сопряженного окисления углеводородов в электрохимических ячейках, представляющих собой реакторы типа топливных элементов [54—56]. Проведение реакций в таких устройствах открывает дополнительную возможность для управления реакцией посредством регулирования электрического тока, пропускаемого через ячейку.В заключение данного раздела отметим, что реакция окисления бензола в фенол, вероятно, является рекордсменом по разнообразию подходов, количеству испытанных каталитических систем, а также по объему усилий, предпринимаемых исследователями для осуществления этой реакции. Сравниться может только реакция окисления метана в метанол, которая является столь же простой на первый взгляд и столь же трудной для реального воплощения, как и окисление бензола. Осуществление этих реакций, несомненно, останется заветной мечтой и для химиков XXI века. Открытие цеолитных катализаторов для окисления бензола закисью азота Закись азота была открыта Пристли в конце 18 века. Вслед за Дэви, который в 1799 г. изучил ее физиологические свойства, закись азота называют «веселящим газом», поскольку вдыхание N2O приводит человека в веселое расположение духа. Благодаря легкому наркотическому действию, ее нередко используют в качестве анестезирующего средства. Термодинамически N2O - неустойчивая эндотермическая молекула, свободная энергия образования которой равна ΔG fo =103,6 кДж/моль. Однако кинетически закись азота весьма стабильна, ее некаталитическое разложение становится заметным лишь при температуре выше 600 оС. В 1983 году Ивамото с сотруд. впервые использовалзакись азота для окисления бензола в фенол [57]: Эта реакция позволила выйти на принципиально новый уровень селективности по фенолу. При температуре 550 оС и добавлении в реакционную смесь 30% H2O селективность по фенолу на нанесенных ванадиевых катализаторах достигала 71% при конверсии бензола 10%. Этот результат вызвал со стороны ученых оживленные отклики, в которых особо подчеркивалась экологическая безопасность нового процесса и давались весьма оптимистические оценки относительно его практической перспективы [58, 59]. Однако пилотные испытания, проведенные в реакторе с кипящим слоем катализатора, не подтвердили эти ожидания. Селективность ванадиевых катализаторов оказалась недостаточно высокой для практического применения процесса. Тем не менее, работа Ивамото и сотруд. [57] стимулировала поиск новых более эффективных катализаторов. Испытания огромного числа каталитических систем выявили чрезвычайно высокую требовательность реакции окисления бензола в фенол закисью азота. Катализаторы оказывались либо неактивными, либо неселективными [60]. В 1988 г. три группы исследователей – Сузуки с соавт. [61] (Токийский технологический институт), Губельманн и Тирель [62] (фирма «Rhone Poulenc») и Харитонов с соавт. [63] (Институт катализа СО РАН) независимо показали, что лучшими катализаторами этой реакции являются цеолиты ZSM-5. На цеолитах реакция протекает при значительно более низкой температуре и, что особенно важно, с селективностью по фенолу, близкой к 100%. Несмотря на сравнительно небольшой выход фенола, полученный в этих работах, было ясно, что найдена перспективная основа для создания новых катализаторов. Дальнейшие исследования [64—74] позволили значительно улучшить каталитические свойства цеолитов и расширить круг катализируемых ими реакций, включая окисление закисью азота различных производных бензола. В настоящее время на этой основе фирмой «Solutia» (бывшая фирма «Monsanto», США) и Институтом катализа СО РАН ведется создание нового фенольного процесса, который успешно прошел пилотные испытания и принят фирмой к промышленному освоению [75].Природа каталитической активности цеолитов Открытие цеолитных катализаторов, представляющих собой весьма нетипичные системы для окислительного катализа, поставило ряд вопросов фундаментального характера, среди которых вопрос о природе каталитической активности цеолитов вызывает наиболее оживленные дискуссии. Для объяснения каталитической активности цеолитов были выдвинуты две гипотезы. Одна из них основана на традиционных представлениях о цеолитах как кислотных катализаторах, обладающих сильными бренстедовскими и льюисовскими кислотными центрами. Объяснение, исходящее из представлений о бренстедовских центрах, предполагает их способность протонировать молекулы закиси азота, что приводит к образованию гидроксил-катионов, которые далее атакуют молекулы бензола: Эта гипотеза впервые была высказана в работе [61] и затем, с теми или иными оговорками, принята рядом других авторов [64, 66]. Однако специальное исследование, выполненное позднее с привлечением инфракрасной спектроскопии, не подтвердило эту гипотезу [76]. Ряд исследователей связывают активность цеолитов с льюисовскими кислотными центрами, которые образуют координационно ненасыщенные атомы алюминия или галлия, вышедшие из кристаллической решетки [65,67, 68, 71]. Это объяснение основывается на том, что с увеличением жесткости условий высокотемпературной обработки цеолита, проводимой на воздухе [65, 69], в вакууме [76] или в присутствии паров воды [71, 77], возрастает как концентрация льюисовских кислотных центров, так и каталитическая активность цеолита в реакции окисления бензола в фенол. Однако авторы этих работ не приводят каких-либо количественных корреляций между кислотностью и каталитической активностью. В работах Института катализа СО РАН развивается другой подход, основанный на представлениях окислительного катализа. Исходная позиция этого подхода заключается в том, что сама по себе алюмосиликатная матрица цеолита, независимо от её кислотных свойств, неспособна катализировать такую тонкую и трудную реакцию как окисление бензола в фенол. Причина каталитической активности, вероятнее всего, связана с примесью какого-либо переходного металла. Действительно, как выяснилось в дальнейшем, таким металлом оказалось железо наиболее распространенная примесь, вносимая в основном с реагентами на стадии синтеза цеолита [60]. Роль железа была детально исследована на примере двух специально синтезированных Fe-содержащих цеолитных систем со структурой ZSM-5. Железо вводилось на стадии синтеза цеолитов и в одном случае его включали в Al-Si матрицу [78], а в другом – в чисто силикатную матрицу, синтезированную в отсутствие алюминия [79]. В обоих случаях самые чистые образцы, которые авторам удалось приготовить, принимая максимальные предосторожности против загрязнения же лезом (0,002-0,003 % масс. Fe), оказались неактивными. Активность появлялась только с введением железа, увеличиваясь по мере роста его концентрации. Это связано с тем, что железо в цеолите образует особые активные центры, названные α-центрами (их природа рассмотрена ниже), которые и обеспечивают протекание каталитической реакции. На рис. 1 показана зависимость концентрации каталитически активных центров от содержания Fe для обеих цеолитных систем. Несмотря на сходный характер, кривые существенно сдвинуты относительно друг друга по оси абсцисс. Так, введение в алюмосиликатную матрицу железа уже на уровне сотых долей процента приводит к образованию значительного количества α-центров, тогда как в случае силикатной матрицы для этого требуется ввести в 10-30 раз большее количество железа. Это говорит о том, что присутствие алюминия способствует образованию α-центров, хотя причина этого пока остается неясной. Одно из объяснений может заключаться в том, что активные комплексы Fe занимают катионно-обменные позиции в цеолите и стабилизируются на атомах алюминия [68]. Интересно, что независимо от состава матрицы и количества введенного железа α-центры проявляюудивительную равноценность в своих каталитических свойствах. Это относится как к реакции разложения N2O [80], так и к реакции окисления бензола в фенол [60]. По отношению к последней реакции такой эффект хорошо виден из рис. 2, на котором приведена зависимость конверсии бензола от концентрации α-центров. Активность всех исследованных образцов описывается единой зависимостью и определяется только концентрацией α-центров. Согласно квантовохимическим расчетам [81], α-центры представляют собой биядерные комплексы железа, которые формируются на стадии выхода Fe из кристаллической решетки цеолита при его термических обработках. Аналогично внерешеточному алюминию, эти комплексы являются координационно -ненасыщенными частицами и обладают льюисовской кислотностью. Учитывая сходный механизм образования внерешеточных частиц Fe и Al, естественно ожидать некоторую корреляцию между каталитической активностью и льюисовской кислотностью, что и наблюдали при различных высокотемпературных обработках одного и того же образца цеолита. Однако в случае образцов с различным химическим составом такая корреляция не должна существовать, что действительно и подтверждается [79]. Это объясняется тем, что в разных образцах неодинакова концентрация внерешеточных атомов Al, которые дают основной вклад в льюисовскую кислотность, но не дают вклада в каталитическую активность. Квантовохимические расчеты также не подтверждают каталитическую роль льюисовских центров [82].Каталитическая активность железа в реакциях окисления закисью азота подтверждена в ряде работ других авторов [69, 70, 83]. Интересно, что образование α-центров приводит к качественному изменению в состоянии железа по сравнению с атомами Fe на поверхности оксида Fe2O3. В составе α-центров атомы Fe теряют способность активировать молекулярный кислород, но приобретают повышенную способность к активации молекул N2O [80]. Это ярко проявляется в реакции окисления бензола с помощью этих молекул (табл. 2). Так, в присутствии закиси азота конверсия бензола составляет 27% при 350 оС, тогда как в присутствии О2 - только 0,3% при 500 оС. Более того, при этом изменяется направление реакции: если при действии N2O с высокой селективностью образуется фенол, то в случае О2 регистрируются лишь продукты полного окисления. На оксиде железа ни один из окислителей не приводит к образованию фенола. ГЕННАДИЙ ИВАНОВИЧ ПАНОВ - доктор химических наук, заведующий лабораторией окислительного катализа на цеолитах Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН. Область научных интересов: окислительный катализ, механизм каталитических реакций. АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ ХАРИТОНОВ - доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН. Область научных интересов: каталитическое окисление органических соединений, цеолиты, технология каталитических процессов.