22-25 сентября 2014 года в Конгресс-центре АУЛА Технологического университета Дельфта (Нидерланды) прошла XXI Международная конференция по химическим реакторам ХИМРЕАКТОР-21. Основными организаторами конференции выступили Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (Россия) и Технологический университет Дельфта (Нидерланды). Конференция традиционно проходила под эгидой Европейской Федерации по химической технологии (EFCE).

Конференция ХИМРЕАКТОР-21 была посвящена столетию со дня рождения ее основателя, профессора М.Г. Слинько. В ней приняли участие около 200 специалистов из 37 стран мира. Научная программа мероприятия включала 8 пленарных лекций, 8 ключевых лекций, 56 устных докладов и 110 стендовых презентаций.

В 2008 году Программным комитетом конференции была учреждена почетная лекция памяти профессора М.Г. Слинько. С тех пор такие лекции звучат на каждой конференции. Для чтения лекций по направлениям научной деятельности М.Г. Слинько приглашаются ученые мирового уровня, работающие в области химической технологии.

На конференции ХИМРЕАКТОР-21 такие лекции были представлены двумя крупнейшими исследователями в области химической технологии: профессором Якобом Муляйном (Технологический университет Дельфта, Нидерланды) и профессором Дэном Лассом (Университет Хьюстона, США). Первый день конференции был полностью посвящен памяти ее основателя, профессора М.Г. Слинько.

Лекция академика Валентина Николаевича Пармона была сосредоточена на роли профессора Михаила Слинько в развитии математического моделировании химических процессов и реакторов в России. Огромный вклад М.Г. Слинько внес в формирование теоретических основ химической технологии. Подходы к математическому моделированию, разработанные профессором Слинько, позволяют в короткий срок переходить от лабораторных исследований к крупным промышленным процессам, иногда пропуская стадию опытно-промышленных испытаний. Исследования, основанные на математических моделях, позволяют установить режимы надежной и безопасной эксплуатации промышленных реакторов. Валентин Николаевич представил на­правления исследований, которыми занималась группа ученых Института катализа во главе с Михаилом Гавриловичем Слинько в период с 1959 по 1975 годы:

• Создание научных основ масштабного перехода от лабораторных исследований к промышленным условиям.
• Разработка и освоение методики получения математических моделей каталитических систем на основе сбалансированного соотношения вычислительного и натурного экспериментов.
• Открытие регулярных и хаотических автоколебаний скорости гетерогенной каталитической реакции; создание принципов нелинейной динамики каталитических реакций, процессов и реакторов, являющейся основой теории и практики промышленного катализа. Изучение динамики возникновения и развития неустойчивостей, ведущих к образованию различного рода структур.
• Разработка пространственно-временного иерархического подхода для получения математических моделей каталитических систем, начиная с молекулярного уровня.
• Проведение математического моделирования многих каталитических процессов и реакторов, определение оптимальных устойчивых режимов их работы.
• Разработка методологии математического моделирования химических реакций, процессов и реакторов. Внедрение данных методик во многих отраслевых институтах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

В настоящее время методы математического моделирования позволяют комплексно описать динамику каталитических реакций на поверхности катализатора, провести расчеты каталитических превращений в многокомпонентных системах, вычислить оптимальные температурные режимы для работы каталитических реакторов. А наиболее перспективной областью использования методов математического моделирования является применение вычислительных 3D-гидродинамических методов для проведения реакций.

Дочь профессора М.Г. Слинько – Марина Михайловна Слинько (Институт химической физики РАН, Москва, Россия) представила лекцию-воспоминание «М.Г. Слинько – человек, солдат, ученый». В своем выступлении Марина Михайловна обозначила основные и наиболее важные аспекты биографии своего отца, его роль в становлении Института катализа, рассказала о его научной деятельности. Уделяя большое внимание не только научным достижениям Михаила Гавриловича, Марина Михайловна описывала его как человека харизматичного, сочетавшего в себе глубокое личное обаяние и высочайшие моральные принципы. Человека, посвятившего свою жизнь служению науке и человечеству.

Отличительной чертой конференций ХИМРЕАКТОР традиционно является высокий уровень пленарной сессии. Профессор Марк-Оливер Коппенс (University College London, Great Britain) выступил с докладом “Nature-inspired engineering of catalytic processes — avenues to scalability, efficiency and robustness”. Найдя источник вдохновения в самой природе, проф. Коппенс продемонстрировал возможность применения биологических закономерностей для развития химической технологии. Наблюдая за происходящим в природе, за тем, как живые клетки, организмы или целые виды способны выживать и продуктивно функционировать в сложных условиях, можно почерпнуть ряд идей по совершенствованию и интенсификации химических производств.

Основная идея пленарной лекции профессора Ги Мара (Ghent University, Belgium) “Kinetics of chemical reactions: decoding complexity” заключалась в том, что анализ сложных реакций можно провести на основании так называемых химических правил, которые, в свою очередь, могут быть представлены в виде алгоритмов и компьютерных кодов, позволяющих автоматически генерировать результаты реакции, состоящей из нескольких тысяч элементарных ступеней. Базы данных, основанные на экспериментах либо на квантово-химических расчетах, обеспечивают соответствующие термодинамические и кинетические параметры. Таким образом, использование данной методики позволяет в значительной степени упростить и оптимизировать работу.

С лекцией “Recent advances in the direct numerical simulation (DNS) of mass, momentum and heat transfer in multiphase chemical reactors” выступил известный профессор Ханс Кайперс (Eindhoven University of Technology, The Netherlands). Согласно его исследованиям, плотные потоки газа с частицами играют важную роль в процессах тепло- и массообмена в промышленных процессах, связанных с полимеризацией. В таких потоках должна быть учтена сила взаимодействия между частицами, которая влияет на то, как именно будет протекать реакция, то есть на формирование и изменение гетерогенных структур. Из-за сложности этих многофазных потоков был разработан масштабный подход к моделированию, в котором должным образом было учтено взаимодействие между частицами.

Профессор Алирио Родригес (University of Porto, Portugal) представил лекцию “Sorption enhancement of catalytic reactions”, в которой были рассмотрены возможности совмещения процессов адсорбции и реакции в одном устройстве с целью преодолеть термодинамические ограничения конверсии в обратимых реакциях. Эти процессы получили название Sorption-Enhanced Reaction Processes (SERP). В своих исследованиях профессор Родригес решал две основополагающие задачи: 1) синтез ацеталей в жидкой фазе в реакторах с движущимся слоем, где в качестве катализатора используется кислотная ионообменная смола, а также селективный адсорбент; 2) производство водорода с помощью парового риформинга метана или этанола в сочетании с адсорбцией СО₂. В рамках этого исследования были разработаны две технологии, которые могут быть использованы для стабильного производства окисленных соединений: реактор с псевдодвижущимися слоями (Simulated Moving Bed Reactor (SMBR)) и мембранный реактор с псевдодвижущимися слоями (Permeable Simulated Moving Bed Reactor (PermSMBR)).

С большим интересом был воспринят доклад представителя The Ohio State University (USA) профессора Лиан-Шин Фан “Chemical looping technology – metal oxides, reactors and processes”. Циклические процессы широко применяются в химической промышленности. Фундаментальные исследования циклических процессов могут быть применены и к энергетическим системам. В истории были успешные примеры использования подобных технологий, но в настоящее время в коммерческой эксплуатации циклические процессы с использованием углеродсодержащих топлив не применяются. Основные факторы, которые препятствуют использованию этих процессов – сложность вторичной переработки и нерентабельность соответствующих процессу реакторов. Однако с ужесточением контроля за выбросами СО₂ это направление становится чрезвычайно актуальным.

В докладе профессор Фан представил фундаментальные и прикладные аспекты современной технологии циклических процессов для переработки ископаемых видов топлив и других видов углеродистого сырья, а также поделился информацией о ряде исследований, проведенных в Университете штата Огайо.

Завершил пленарную сессию доклад профессора Тапио Салми (Åbo Akademi, Finland) “Chemical reaction engineering of the low-temperature transformation of biomass”. Профессор Салми справедливо отметил, что использование биомассы для производства химических веществ и компонентов топлива – это глобальное направление в исследовательской деятельности. В настоящее время осуществляется переход от относительно простых молекулярных структур, входящих в состав сырой нефти и природного газа, к сложным комплексам биомассы. Биомасса, как правило, включает полифункциональные макромолекулы, такие как целлюлоза, крахмал, гемицеллюлоза и фракции лигнина. С другой стороны, типичными составляющими древесной биомассы, являются высокоорганизованные структуры, состоящие в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Существуют три основных способа химической обработки биомассы: газификация, пиролиз и применение низкотемпературной обработки.

Одним из ключевых вопросов является разработка катализатора для процесса получения химических продуктов из целлюлозы и гемицеллюлозы. Было предложено несколько катализаторов, таких как гомогенные минеральные и органические кислоты, гетерогенные кислотные катализаторы на углеродном носителе, катионообменные смолы, а также ферменты.

Интенсификация процесса начинается с выбора катализатора, кинетических исследований, изучения физических свойств, а также явлений тепло- и массообмена. Взаимодействие химической кинетики и внутренних эффектов массообмена в порах твердых катализаторов играет решающую роль в преобразовании биомассы.

Создание математических моделей этих явлений, а также разработка и совершенствование реакторов непрерывного действия – это приоритетные задачи, которые ставит перед собой профессор Салми.

Ключевые лекции представили известные специалисты в области химической технологии: Зинфер Исмагилов (Институт углехимии и химического материаловедения СО РАН, Россия); Евгений Ребров (School of Engineering, University of Warwick, UK); Андрей Кузьмин (Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Россия); Anne Galarneau (University of Montpellier, France); Giorgos D. Stefanidis (Delft University of Technology, The Netherlands); Asterios Gavriilidis (University College London, Great Britain); Erik Heeres (University of Groningen, The Netherlands); Антон Максимов (Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Россия.

В конференции приняли участие представители компаний: AQUACHEM (Гви­нея), Bilal Traders (Пакистан), Buchi Pilot Plant & Reactor Systems (Швейцария), Chemical Works of Gedeon Richter Plc. (Венгрия), Clariant Produkte (Deutschland) GmbH (Германия), DSM (Нидерланды), Eastman Chemical Company (США), Eni S.p.A Divisione Refining & Marketing (Италия), EPFL (Швейцария), ExxonMobil Chemical Inc. (Бельгия), Fraunhofer ICT-IMM (Германия), Haldor Topsøe (Дания), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (Германия), ICIT Rm Valcea (Румыния), INTEQUI, UNSL (Аргентина), Kuzbass Sorbents Company (Россия), LLC "NIAP-KATALIZATOR" (Россия), LLC Ecobiocatalis (Россия), Moscow Plant of Special Alloys (Россия), National Iranian Gas Company Sh. Hasheminejad Gas Processing Co. (Иран), National Oil Company Shiraz Refinery (Иран), NTUA (Греция), PDVSA Intevep (Венесуэла), Petrochemical Research and Technology Co. (Иран), Pharm­contract LLC (Россия), PLIVA Croatia Ltd. (Хорватия), SABIC Technology & Innovation (Нидерланды), Saudi Basic Industries Corporation (Саудовская Аравия), Shell (Нидерланды), SOLVAY (Франция), Sudanese Standards & Metrology Organization, Khartoum (Судан), TNO (Нидерланды), VTT Technical Research Centre of Finland (Финляндия).

Труды конференции Химреактор-21 традиционно будут опубликованы в специальном выпуске Chemical Engineering Journal (Elsevier Science).

Организаторами были получены предложения о проведении следующей конференции в Великобритании, Италии, Румынии, Чехии, Польше. Участники высоко оценили научную программу конференции, отличительной чертой которой является сочетание презентаций глубоко фундаментальной направленности и докладов, имеющих большое практическое значение.

Материал подготовили Т.В. Замулина, С.С. Логунова, А.Н. Загоруйко
(ИК СО РАН, Новосибирск)

Teaching An Old Cobalt Complex New Tricks

Synthesis: Chemists turn cobalt (III) complexes into chiral hydrogen-bond-donor catalysts

Chemists have tweaked a century-old, chiral cobalt complex to catalyze reactions via hydrogen bond donors on the ligands, rather than at the central metal.

John A. Gladysz, chemistry professor at Texas A&M University, College Station, and his colleagues think the new class of versatile and low-cost enantioselective catalysts may greatly broaden the options for synthesizing enantiomerically pure pharmaceuticals and agrochemicals.

Hydrogen bond donation catalysis is becoming increasingly popular as a strategy for controlling enantioselectivity. Previous work has focused on organic catalysts containing NH and OH groups that catalyze reactions by stabilizing transition states in specific orientations through hydrogen bonding.

“We have expanded this concept to a new, unexplored corner of the ‘chiral pool’ that has never been used for enantioselective catalysis,” Gladysz tells C&EN.

The group fitted a cobalt(III) Werner complex with 1,2-diphenylethylenediamine ligands, which catalyze reactions via their NH groups. They used the catalyst to perform a carbon-carbon bond-forming reaction, the Michael addition of malonate esters to nitroalkenes, with up to 98% enantioselectivity (ACS Cent. Sci. 2015, DOI: 10.1021/acscentsci.5b00035).

“This is a fundamentally important concept in utilizing … these complexes for asymmetric catalysis—a scaffold that had no prior catalytic applications,” says Thomas J. Colacot, global R&D manager for homogeneous catalysis at Johnson Matthey Catalysis & Chiral Technologies in West Deptford, N.J.

Also, since the complexes have 12 NH bonds to participate in the reaction, as opposed to just two for most current hydrogen bond donors, the group should be able to create new catalysts, Gladysz tells C&EN.

“This novel mode of ligand-centered catalysis … should inspire new catalyst design, as ancillary ligands are traditionally used to modulate reactivity at the metal center,” Colacot says.

Yuri Belokon, professor at the Russian Academy of Sciences’ A. N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds in Moscow, agrees. He predicts that within several years many groups will be employing hydrogen-bond-donating chiral cobalt(III) complexes in their reactions.

Graphene Defects Help Transfer Protons

Materials: Atomic-scale imperfections act like a bucket line, passing protons through the material

Like an atomic-scale bucket brigade, molecular species residing at defects in graphene work together to shuttle protons through the ultrathin carbon film, according to a new study.

The investigation surprisingly shows that single layers of graphene, on their own, can selectively transmit protons in water. The finding deepens understanding of transport properties of the atomically thin carbon material and may lead to improved proton-selective membranes, a critical component of fuel cells.

In the ongoing push to explore graphene’s potential applications, several researchers have studied proton conduction through graphene. The results indicate that protons cannot pass through the material, unless researchers modify it with dopants, puncture it to form fine holes, or apply a voltage.

The new study, which was conducted by a multi-institution team led by Franz M. Geiger of Northwestern University, shows that those procedures are not required to coax protons through graphene (Nat. Commun. 2015, DOI: 10.1038/ncomms7539). Rather, a small number of atomic-scale defects that form naturally during graphene synthesis cause the material to rapidly transmit aqueous protons through the carbon network.

The team deposited a carefully characterized graphene film on a silica support and then added an aqueous solution. As they cycled the solution between low and high pH values, the team used a highly sensitive laser spectroscopy method to monitor protonation and deprotonation of silanol groups on the silica surface. When the solution pH was low, protons in solution moved through the graphene film to the silanol groups, and when the pH was high, protons traveled in the opposite direction. Through a combination of microscopy and other analyses, the group ruled out proton diffusion through pinhole defects and ensured that the film was not damaged by exposure to laser light and other probes.

The analysis, coupled with computations, shows that graphene exhibits rare defects—holes—surrounded by six carbon atoms that are either terminated with three oxygen atoms or six OH groups. The terminating oxygen atoms prevent proton transfer. But the hydroxyl groups work like an old-time bucket brigade grabbing protons from water and passing them quickly from one OH group to another, thereby transporting protons through the graphene membrane.

“The upshot is—for proton-separating membranes all you need is slightly imperfect single-layer graphene,” Geiger says.

Relative to earlier investigations of graphene proton transport, “this paper reports important technical and scientific advances,” says Mischa Bonn of the Max Planck Institute for Polymer Research, in Germany. The study, he says, provides insights into the proton conduction mechanism and describes a relay for protons that’s inaccessible to atoms and molecules.

Chemistry professor James T. (Casey) Hynes of the University of Colorado, Boulder, remarks that the study adds to the list of known proton relay chains, such as ones through proteins or at ice surfaces in the stratosphere. “This addition to the list, in an utterly hydrophobic environment, is a quite striking and pleasant surprise.”

Interest In Biobased Levulinic Acid Grows

Green Chemistry: Italian firms pursue development of intermediate from cellulosic feedstocks

Levulinic acid
Two Italian chemical firms have launched projects to produce levulinic acid from biomass. The companies say their technologies will lower costs and turn a niche chemical into an attractive new building block for products used in crop protection, coatings, solvents, and fuels.

GFBiochemicals, based in Milan, says it will begin commercial production of levulinic acid from a starch feedstock this summer in Caserta, Italy. Capacity will start at 2,000 metric tons per year and scale up to 8,000 metric tons by 2017, the firm says. It aims to switch to cellulose-based feedstock in 2016. GFB’s executives, veterans of big companies such as Solvay and Air Products, say they have the expertise to sell the chemical for new applications where it can replace petroleum-derived inputs.

Meanwhile, Bio-on, a maker of biodegradable polyhydroxyalkanoate resins, says it will collaborate with the sugar company Eridania Italia to produce levulinic acid from sugar by-products. Eridania will invest roughly $2 million; the firms contend the molecule has immediate potential in biodegradable plastics.

Fans of levulinic acid would like to see it follow in the footsteps of succinic acid, another biobased intermediate that is being commercialized by BioAmber, Myriant, and Reverdia. Both substances were on
a list of the 12 most promising chemicals from biomass put out a decade ago by the U.S. Department of Energy. But whereas succinic acid is made from sugars and requires fermentation, levulinic acid can be derived directly from biomass using an acid-catalyzed hydrolysis process.

As now synthesized from maleic anhydride, levulinic acid is rather expensive to produce, limiting its use to low-volume applications such as fragrances and food additives. For the biobased version to take off, companies will have to produce it at low cost and work with customers to identify new uses, says Adrian Higson, lead consultant on biobased products at the U.K.’s National Non-Food Crops Centre.

Those firms could look to U.S.-based Segetis, which sells ingredients for personal care and cleaning products based on levulinic ketals. The company operates a biobased levulinic acid pilot plant in Minnesota.

Computational Models Of Multistep Reaction Are Called So Flawed They Are ‘Not Even Wrong’

Reaction Chemistry: Study reveals mechanism theoretical work didn’t predict

Chemists often use computational methods to predict reaction pathways and energies, but some researchers question their usefulness because the models sometimes produce highly variable, head-scratching results. Now, a detailed case study of a multistep organic reaction attacks the utility of computer modeling of that reaction in an unusually blunt way.

The authors conclude that the reaction mechanism is a simple one that undergraduates could guess and that a complex mechanism predicted by years of computational studies is “not even wrong”—so flawed and off-base that calling it incorrect is too kind.

The study by R. Erik Plata and Daniel A. Singleton of Texas A&M University focuses on the Morita-Baylis-Hillman (MBH) reaction, in which an electron-deficient alkene, a nucleophile catalyst, and an aldehyde react to form an allylic alcohol (J. Am. Chem. Soc. 2015, DOI: 10.1021/ja5111392). The researchers conducted a wide range of experiments to nail down the reaction’s mechanism and energetics conclusively for the first time.

Computational studies on the reaction have been “arguably more misleading than enlightening,” they conclude. “It is not clear to us that any reliably accurate information that was not already apparent from experiment could have been garnered from calculations.” The most notable theoretical prediction was that the reaction involves a complex “proton-shuttle” pathway, but experiments find the mechanism to be a simple acid-base process.

Experimental findings are often used to tweak theoretical predictions. In the absence of those tweaks, MBH reaction calculations “could have made an exceptional diversity of predictions, many of which would have been absurd,” Plata and Singleton write. They believe that’s what happened in the case of the proton-shuttle prediction.

Chemical theoretician Kendall N. Houk of UCLA says the paper “is full of profound insights, including one that astute computational chemists are all familiar with”—that they cannot currently use standard computational methods to predict some features of solution reactions. Theory, he says, “is still not capable, and may never be capable, of predicting what happens when many chemicals, four in this case, are mixed in solution.”

The study’s harsh verdict on theory is based only on an analysis of the MBH reaction. Nevertheless, theoretical “studies of complex multimolecular polar reactions in solution should be undertaken and interpreted only with extreme care,” the paper suggests. (See also C&EN, Aug. 15, 2011, page 36.)

Experimental chemist Tyler McQuade of Florida State University says the study “provides a call to arms for our community.” Experimentalists and theoreticians, he says, “need to continue developing methods and testing their veracity with a skeptical eye.”

Big Data Meets Small Catalysts To Tease Out Reaction Mechanisms

Organic Chemistry: Chemists bring data-intensive approach to bear on chiral anion catalysts

By combining modern data analysis techniques with classical physical organic and computational chemistry, chemists have developed a way to pin down the mechanism by which a chiral anion catalyst generates certain enantiomers. The method could help chemists rationally design more effective catalysts.

By figuring out a reaction’s mechanism—the precise way the reactants come together to form products—chemists can learn how to tweak that transformation to improve upon it, by boosting the yield, for example. But mechanisms can be complicated, particularly those of enantioselective catalysts in which myriad attractive and repulsive nonbonding forces are at work.

To get a better handle on what was happening in their reaction flasks, University of California, Berkeley, chemists F. Dean Toste and Andrew J. Neel teamed up with University of Utah chemists Matthew S. Sigman and Anat Milo. Together, they took a data-intensive look at an intramolecular dehydrogenative C–N coupling reaction that’s catalyzed by chiral phosphoric acid derivatives (Science 2015, DOI: 10.1126/science.1261043).

Neel performed dozens of permutations of the reaction, tweaking both catalyst and substrate, and then shared his data with Milo, who applied modern data analysis techniques to them. “What they came up with,” Sigman says, “was a model to describe what look like very interesting interactions between substituents on both the catalyst and the substrate.” On the basis of that information, the chemists designed new catalysts, ultimately predicting how they would behave.

“You’ve got all sorts of stuff going on in this reaction, which makes it difficult to figure out with classic kinetics,” Toste says. “But here’s an approach where you take every bit of data you’ve got and you build a model based on physical parameters and combine that with classical physical organic chemistry. Then you’ve got something that’s really powerful that I think anybody could use.”

Steven E. Wheeler, a computational chemistry expert at Texas A&M University, says, “Toste and Sigman have shown that a data-driven approach to mechanistic analyses can complement traditional tools of physical organic chemistry, providing a key step toward a future in which big data is used to design small catalysts.”

Sulfide Mineral Reduces CO₂ 

Catalytic reactions produce simple organics common in prebiotic chemistry

An iron sulfide mineral that forms in deep sea hydrothermal vents can convert CO₂ and hydrogen to small bioorganic molecule precursors such as methanol and formic, acetic, and pyruvic acid (Chem. Commun. 2015, DOI: 10.1039/C5CC02078F). The discovery, by Nora H. de Leeuw of University College London and colleagues, provides a potential lead for developing environmentally friendly catalytic syntheses of plastics and fuels. It also lends credence to the theory that prebiotic chemistry flourished in the mineral- and carbon-rich alkaline environment that typifies some hydrothermal vents. Scientists have known that this mineral, greigite (Fe₃S₄), resembles the ferredoxin center of the CO dehydrogenase enzyme. In previous studies, researchers showed that greigite can convert CO₂ to gaseous CH₄ and CO. However, to serve as prebiotic precursors, small organics must be in solution. So the team performed experiments at various pH values and found that an alkaline environment was key to producing methanol and the other small organics that are solution-based at atmospheric pressure and room temperature. And by using computational methods, the group explained the dependence of the methanol and formic acid formation mechanisms on alkaline conditions.

Nanosheets Catalyze Nitrogen Fixation

Sustainability: Oxygen vacancies in BiOBr layered catalyst help split nitrogen and water to reduce energy demand for making ammonia

A research team in China has invented a light-harvesting layered semiconductor nanosheet that could one day significantly reduce the energy required for chemically reducing nitrogen to ammonia. Converting N₂ to NH₃ via the iron-catalyzed Haber-Bosch process is one of the most important industrial chemical reactions. But splitting N₂ and preparing hydrogen via steam reforming of methane at high temperature and pressure make it one of the most energy-intensive processes. Lizhi Zhang of Central China Normal University and coworkers designed a layered BiOBr catalyst with oxygen vacancies that is ideal for binding N₂ molecules. When the researchers shine visible light on the nanosheet surface, the semiconductor generates electrons to reduce adsorbed N₂ while at the same time it oxidizes water solvent molecules to generate H⁺ and O₂. Overall, the process couples nitrogen and hydrogen to make NH₃ at room temperature and atmospheric pressure with better efficiency than previously reported semiconductor systems (J. Am. Chem. Soc. 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b03105). “Although photocatalytic reduction is unlikely to replace the Haber-Bosch process at present”, the researchers write, “this study might open up a new vista”.

ChemCatChem
Nanostructured Metallic Electrocatalysts for Carbon Dioxide Reduction
Qi Lu, Jonathan Rosen, Feng Jiao 
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/cctc.2014026690 

Advanced Synthesis & Catalysis
N-Imide Ylide-Based Reactions: C–H Functionalization, Nucleophilic Addition and Cycloaddition
Guanyinsheng Qiu, Yunyan Kuang, Jie Wu
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/adsc.201400631

ChemElectroChem
Redox-Active Functionalized Graphene Nanoribbons as Electrode Material for Li-Ion Batteries
Klemen Pirnat, Jan Bitenc, Ivan Jerman, Robert Dominko, Bostjan Genorio 
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/celc.201402234

Angewandte Chemie International Edition
Fast Prediction of Adsorption Properties for Platinum Nanocatalysts with Generalized Coordination Numbers
Federico Calle-Vallejo, José I. Martínez, Juan M. García-Lastra, Philippe Sautet, David Loffreda
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/anie.201402958

Chemistry – A European Journal
Palladium-Catalyzed α-Arylation of Arylketones at Low Catalyst Loadings
Enrico Marelli, Martin Corpet, Sian R. Davies, Steven P. Nolan
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/chem.201404900

Macromolecular Chemistry and Physics
Assessing Catalytic Activities through Modeling Net Charges of Iron Complex recatalysts
Wenhong Yang, Yan Chen and Wen-Hua Sun
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/macp.201400141

Energy Technology
Heterogeneously-Catalyzed Hydrogenation of Carbon Dioxide to Methane using RuNi Bimetallic Catalysts
Felix Lange, Udo Armbruster, Andreas Martin
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/ente.201402113

ChemPhysChem
Forced Folding of a Disordered Protein Accesses an Alternative Folding Landscape
Mahdi Muhammad Moosa, Allan Chris M. Ferreon, Ashok A. Deniz 
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/cphc.201402661

ChemPlusChem
ZnO Rhombic Sheets of Highly Crystalline Particles and Their Composite with Ag₂O toward Efficient Photocatalysis
Xiaobin Dong, Ping Yang, Junpeng Wang, Baibiao Huang 
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/cplu.201402182

Chemistry – An Asian Journal
Integration of [(Co(bpy)₃]²+ Electron Mediator with Heterogeneous Photocatalysts for CO₂ Conversion
Jinliang Lin, Yidong Hou, Yun Zheng, Xinchen Wang 
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/asia.201402303

The Chemical Record 
Asymmetric Synthesis of Agrochemically Attractive Trifluoromethylated Dihydroazoles and Related Compounds under Organocatalysis
Hiroyuki Kawai, Norio Shibata
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/tcr.201402023

Applied Organometallic Chemistry
Synthesis of diaryl thioethers from aryl halides and potassium thiocyanate
Hajipour A. R., Pourkaveh R., Karimi H. 
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/aoc<.3230

Journal of Physical Organic Chemistry
Fractional distribution of graphene oxide and its potential as an efficient and reusable solid catalyst for esterification reactions
Mungse H. P., Bhakuni N., Tripathi D., Sharma O. P., Sain B., Khatri O. P. 
http://onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/poc.3375

XII European Congress on Catalysis (EuropaCat XII)

“Catalysis: Balancing the use of fossil and renewable resources”

(30 August – 4 September 2015, Kazan, Russia)
http://www.europacat2015.com

30 августа 2015 года в Казани состоится открытие XII Европейского конгресса по катализу.

Более 1200 представителей из 64 стран подали заявки на участие в Конгрессе.

Предварительная научная программа состоит из 8 пленарных и 19 ключевых лекций, 232 устных докладов, около 700 стендовых докладов, а также 120 кратких устных выступлений на 11 микросимпозиумах.

На XI Европейском семинаре по инновациям в селективном окислении “Selectivity in Oxidation: Key to new resources valorization”, проводимом в рамках Конгресса, будут представлены 2 ключевые лекции, 25 устных выступлений и 30 стендовых докладов. 

На Симпозиуме “Образование в области катализа” будут обсуждаться 12 устных выступлений.

Временная карта мероприятий Конгресса размещена на сайте.

Тезисы всех лекций, устных и стендовых докладов будут опубликованы в электронном виде в сборнике Конгресса.

Авторам наиболее значимых выступлений будет предложено представить полные тексты докладов для публикации в специальных выпусках журналов Topics in Catalysis (1. Energy related catalysis, 2. Catalysis and environmental protection) и Catalysis Today (Selected contributions of Europacat-XII: “Catalysis: Balancing the use of fossil and renewable resources”).

VI Международный конкурс идей IQ-CHEM

Холдинг СИБУР объявляет о проведении VI Международного конкурса идей IQ-CHEM в области газопереработки и нефтехимии.

Конкурс был создан Холдингом СИБУР в 2010 г. За 5 лет существования участниками конкурса было подано более 1000 идей, призовой фонд увеличился в 4 раза.

Принимаются работы по 6 номинациям:

1. Инновационные решения в области газопереработки, газофракционирования и транспортировки сниженных газов
   • Эффективные способы комплексной очистки продуктов газофракционирования специфических вредных примесей: соединений серы (сероводород, меркаптаны, COS, CS₂ и др.), тяжелых металлов, углекислого газа, воды, оксигенатов, неиспаряющегося остатка и пр.
   • Повышение безопасности и эффективности существующих процессов газопереработки и газофракционирования углеводородов (повышение производительности оборудования, обнаружение и устранение утечек, интенсификация массо/теплообменных процессов, ингибирование коррозии, пр.);
   • Новые эффективные способы газопереработки и газофракционирования углеводородов;
   • Повышение безопасности и эффективности транспортировки и хранения сжиженных газов (повышение пропускной способности трубопроводов без ущерба для качества газа, идентификация и устранение утечек, предотвращение гидратообразования, ингибирование коррозии трубопроводов и технологического оборудования).
   • Новые эффективные способы транспортировки и хранения сжиженных газов;
   • Эффективные способы выявления производственных потерь и оптимизации производственных процессов газопереработки и газофракционирования, в том числе связанные с управлением технологическими процессами;
   • Новые эффективные решения в области процессов дегидрирования углеводородов.
2. Инновационные решения в области производства мономеров
   • Новые разработки в области получения линейных α-олефинов;
   • Перспективные технологии получения этилена и пропилена из углеводородного сырья, а также технологии снижения затрат и увеличения выходов готовой продукции.
   • Перспективные технологии получения стирола
   • Высокоэффективные методы получения мономеров для синтетических каучуков (бутадиен, изопрен, изобутилен) из нефтехимического сырья;
   • Пути переработки акриловой кислоты, получение востребованных производных на ее основе.
   • Эффективные технологии переработки ПГ/ПНГ в продукты органического синтеза и высококачественные компоненты моторных топлив.
3. Инновационные решения в области производства и применения синтетических каучуков
   • Технологии синтеза бутилкаучука при повышенной температуре;
   • Способы получения изопренового каучука, приближенного по свойствам к натуральному;
   • Новые типы синтетических каучуков ДССК, СКД-НД, СКС, СКИ с уникальными потребительскими свойствами;
   • Модифицированные ЭБСК, обладающие улучшенными производственными и потребительскими качествами.
   • Технологии получения искусственных и синтетических латексов каучуков СКИ, СКС.
4. Инновационные решения в области производства и применения пластиков
   • Композиционные материалы на основе полистирола с уникальными потребительскими свойствами;
   • Новые типы ПЭТФ. Способы получения ПЭТФ-композиций с улучшенными барьерными свойствами;
   • Новые типы полимеров, родственных ПЭТФ (на основе гомологов спиртов и кислот).
5. Инновационные решения в области производства
   и применения полиэтилена низкой плотности и полипропилена
   • Новые типы полиолефинов, получаемые с использованием инновационных технологий, катализаторов, постреакторной модификации;
   • Композиционные материалы на основе ПЭНП и ПП с уникальными потребительскими свойствами.
6. Инновационные решения в области экологических проблем, связанных с производством и утилизацией нефтехимических продуктов
   • Получение биоразлагаемых полимеров на основе нефтехимического сырья (без использования оксо- и гидро-биоразлагаемых добавок);
   • Переработка полимерных отходов (пластики, каучуки) в исходные мономеры и ценное нефтехимическое сырье;
   • Способы переработки отходов алюмохромового катализатора дегидрирования;
   • Очистка водных стоков химических предприятий при помощи инновационных энергоэффективных технологий

Оценка поступающих идей будет осуществляться экспертным жюри конкурса по следующим параметрам: степень проработки, оригинальность и новизна предложенного решения, вероятность практической реализации, экономический эффект от практической реализации идеи, актуальность для бизнеса СИБУРа.

Заявки принимаются до 20 марта 2017 года.

Подробная информация представлена на сайте www.iq-chem.com

По всем вопросам конкурса можно обращаться к Елене Сергиенко: (495) 777 5500, sergienkoea@sibur.ru

Издать техническую литературу в последние годы задача архисложная. На написание серьезной монографии уходят годы. Далее проблемы с ее изданием. А если речь идет об учебнике, то еще требуется рекомендация министерства образования и науки. Типографии, издательства больше заинтересованы в выпуске книг массового спроса (детективы и пр.), которые выпускаются большими тиражами.

На фоне этих и других проблем тем более приятно и отрадно держать в руках объемный учебник, подготовленный к тому же хорошо знакомыми авторами – известными специалистами – профессором, доктором химических наук Вишняковым Анатолием Васильевичем (РХТУ им. Д.И. Менделеева, г. Москва) и профессором, доктором химических наук Кизимом Николаем Федоровичем (НИ РХТУ им. Д.И. Менделеева, г. Новомосковск). А.В. Вишняков 20 лет возглавлял кафедру физической химии, приглашенный профессор Массачусетского технологического университета в Бостоне (США) и Восточно-Китайского химико-технологического института в Шанхае (Китай), два десятка лет сотрудничает с кафедрой промышленного  катализа Миланского  университета (Италия). Н.Ф. Кизим возглавляет около 40 лет кафедру физической и коллоидной химии, Почетный работник Высшей школы, 4 года был проректором института, лауреат различных премий, в том числе Ленинского комсомола, а также грантов Губернатора и Правительства Тульской области. Анатолий Васильевич и Николай Федорович являются авторами десятков российских и иностранных патентов, сотен статей и научными руководителями нескольких десятков диссертаций.

Два года тому назад ими же был издан огромных размеров (840 стр.) фолиант – учебник для студентов вузов по физической химии. Книга была превосходнейшим образом оформлена, и значительный тираж весьма быстро разошелся по стране. Авторы на этом не остановились и продолжили работу над новым учебным пособием, адаптированным для студентов-бакалавров.

Внимательно ознакомился с новой книгой. Учебник, безусловно, отвечает всем требованиям федеральных учебных стандартов высшего профессионального образования по направлениям «Химическая технология», «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии». И еще можно отметить, что в новый учебник включена оригинальная статья «Введение в молекулярное моделирование». Этот раздел подготовлен профессором известной и популярной кафедры общей и неорганической химии НИ РХТУ, доктором химических наук Алексеем Ивановичем Ермаковым. Несколько лет работал проректором института, автор ряда книг, статей, докладов, патентов по квантовой химии и квантовой механике, радиоэлектронике, нанотехнологии, отличник высшего образования.

Высокий уровень учебника подтвержден рецензентами из Казанского национального исследовательского технологического университета, РХТУ им. Менделеева, и Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук.

Все основные разделы учебника прошли многолетнюю апробацию в учебных процессах, в лекциях авторов и их сотрудников.

Могу с абсолютной уверенностью утверждать, что эта книга более чем полезна не только студентам, но и научным сотрудникам НИИ, преподавателям химических колледжей, школ с химическим уклоном, профессорам и доцентам вузов, инженерам и техникам промышленных химических предприятий.

Как мало нот, как много музыки… Так когда-то было сказано о художнике Левитане. Не сравнивая масштабы и абсолютно разные жанры, тем не менее то же самое хотелось бы сказать и об  авторах двух изданных учебников.

Книга хорошо оформлена и издана в Туле в типографии издательства «Аквариус».

Учебник только недавно издан, и пока он не разошелся по стране, можно без проблем приобрести его в Тульской типографии (тел.: 8(4872) 49-73-73 или 8(4872) 49-76-96).

Авторам и издательству удалось сотворить невозможное, особенно по нынешним временам – значительно снизить по сравнению с первой книгой стоимость этого учебника объемом 680 стр. Теперь книга, как говорится, по карману и студентам, и их наставникам.

После написания А.В. Вишняковым и Н.Ф. Кизимом первого учебника я опубликовал в газете «Новомосковская Правда» и в журнале «Химия в России» статьи под названием «Библия «физхимии». Новую книгу можно назвать «Библия физхимии-2».

«После нас хоть потоп» – так когда-то высказался французский король. Можно, в отличие от монарха, не сомневаться, что созданные авторским коллективом книги послужат и сейчас, и потом!

Вспомним слова Дмитрия Ивановича Менделеева: «…высшие учебные заведения тогда только принесут надлежащие плоды, когда пособия, назначаемые для сообщения умений, будут в них значительно развиты».

Можно поздравить авторов и всех химиков с появлением хорошей, нужной книги, пожелать создания новых монографий и авторам, и другим преподавателям Менделеевского университета в Новомосковске, Москве.

Профессор, Заслуженный химик России,
академик Российской инженерной академии,
академик Международной академии экологии,
главный научный сотрудник «НИАП-КАТАЛИЗАТОР»
Евгений Голосман