Активное состояние железа в цеолитной матрице При изучении активного состояния железа, входящего в состав α-центров, возникают два вопроса: о локализации α-центров и о структуре α-центров.

В общем случае железо в матрице цеолита может быть локализовано в трех состояниях [95]:

1) как изолированные ионы в тетраэдрических позициях кристаллической решетки (вместо Si);

2) как изолированные ионы или малые кластеры внутри микропористого пространства цеолита;

3) как частицы оксида на внешней поверхности кристаллов цеолита.

Было проведено несколько специальных исследований [96—99], чтобы понять, какому из этих состояний соответствуют α-центры. Результаты этих исследований позволили надежно исключить первое и третье состояния, так что α-центры, включающие Fe, могут находиться только во внутрикристаллическом пространстве цеолита.

Вопрос о структуре α-центров более сложный. Анализ результатов, проведенный в работе [100], указывает на то, что α-центры, вероятно, представляют собой биядерные комплексы железа. В пользу этого вывода свидетельствуют адсорбционные измерения, результаты ЭПР [80], квантовохимические расчеты [81, 87] и данные мессбауэровской спектроскопии [101, 102]. Отметим, что последний метод широко применяется для анализа Fe в составе метанмонооксигеназ. Использование мессбауэровской спектроскопии по отношению к цеолиту FeZSM-5 позволило обнаружить удивительное согласие между спектральными параметрами Fe в цеолите и в составе биядерных центров метанмонооксигеназ [100].

Косвенным доводом в пользу биядерного строения α-центров можно считать то обстоятельство, что биядерные оксо- (или гидроксо-)комплексы металлов, по-видимому, широко используются в природе для генерации высокоактивных частиц кислорода. Так, предполагается, что ферменты, осуществляющие окисление воды, а также их искусственные модели содержат биядерные комплексы в качестве функциональных единиц [103].Тем не менее, имеющихся экспериментальных данных пока недостаточно, чтобы считать биядерную структуру α-центров окончательно доказанной. Полностью нельзя исключить и моноядерный вариант структуры.

Как показали мессбауэровские измерения, «посадка» и снятие Oα сопровождается обратимыми окислительно-восстановительными переходами железа Fe₂+ Fe₃+ в составе FeZSM-5. Состояние Fe в матрице цеолита ZSM-5 является предметом изучения многих исследовательских групп [104—109]. В ряде работ также приводятся аргументы в пользу образования биядерных комплексов железа [104, 105, 107]. Однако следует отметить, что в этих работах, как правило, имеют дело с более высокими концентрациями Fe. В настоящее время трудно сказать, в какой мере комплексы, наблюдаемые этими исследователями, соотносятся с α-центрами, обсуждаемыми в  данной работе.

Новый фенольный процесс. Технологические аспекты Разработка нового фенольного процесса, основанного на прямом окислении бензола закисью азота, ведется в рамках сотрудничества между Институтом катализа СО РАН и американской фирмой «Solutia», которая является новой химической компанией, отделившейся от фирмы «Monsanto» около двух лет назад. «Solutia»принадлежит к числу крупнейших в мире производителей адипиновой кислоты (полупродукта для синтезанайлона 6,6), что в значительной мере и определило её первоначальный интерес к каталитической химии закиси азота.

Технологическая схема получения адипиновой кислоты (рис. 4) включает следующие стадии: гидрирование бензола в циклогексан, окисление циклогексана кислородом воздуха в смесь циклогексанола и циклогексанона и, наконец, дальнейшее окисление этой смеси в адипиновую кислоту с помощью азотной кислоты. Последняя стадия дает большое количество отходов закиси азота, которая образуется приблизительно в мольном соотношении 1:1 с адипиновой кислотой. В настоящее время закись азота уже не рассматривается как безобидный «веселящий газ». Она обладает сильным парниковым эффектом [110], который (в расчете на моль) в 160 раз превосходит эффект СО₂, главного «парникового газа». Кроме того, имея большое время жизни, N₂O достигает верхних слоев атмосферы, где способствует разрушению озонового слоя Земли. Если учесть, что человек ежегодно выбрасывает в атмосферу более 10 млн. тонн N₂O (из них около 10% связано с производством адипиновой кислоты), то можно понять, почему закись азота вызывает растущее беспокойство экологов и почему в ряде стран принимаются законы, ограничивающие выбросы N₂O.