Вестник Кольского научного центра РАН № 2, 2024 г.

Гибкие кристаллические структуры, де­ монстрирующие превращения по схеме моно­ кристалл-монокристалл (SCSC), привлекают внимание во многих прикладных аспектах: магнитных переключателях, катализе, сегне- тоэлектриках и сорбции. Одним из материалов, обладающих подобной особенностью структу­ ры является титаносиликат АМ-4. Список всех полезных свойств единственного на данный момент синтетического аналога группы мине­ ралов линтисита (АМ-4) представлен в работе [Калашникова и др., 2021]. Данные о сорбцион­ ных свойствах декатионизированной формы АМ-4 с условным названием SL3 были описа­ ны авторами ранее в статье [Kalashnikova et al., 2021]. Особенности же механизма изменения кристаллической структуры синтетического материала стало возможным понять толь­ ко после детального изучения результатов съемки монокристальной рентгеновской диф­ ракции минералов кукисвумита и линтисита [Kalashnikova et al., 2024]. Авторами данного цикла работ показано, что в кислой среде синтетический АМ-4, как и его природный прототип, теряет внекаркасные катионы Na+ и октаэдры Na/Li, выступающие в качестве связующих звеньев для отдельных титаносиликатных блоков кристаллической структуры объектов. В результате таких изме­ нений происходит структурная реконструкция со сдвигом соседних Ti-Si слоев на 5А вдоль вектора (b+с), сжатием элементарной ячейки на 20% от исходного объема и модификацией кислотно- основных свойств. В результате сотрудничества коллектива ученых из Института катализа имени Г К. Боре- скова СО РАН, Новосибирского государствен­ ного технического университета и Центра наноматериаловедения Кольского научного центра удалось совершенно по новому взгля­ нуть на свойства синтетического аналога линтисита. Благодаря пониманию специфики трансформации кристаллической структуры соединения и особенностей работы его моди­ фикаций в качестве гетерогенных катализа­ торов стало возможным подтвердить пригод­ ность АМ-4 для синтеза органических веществ: глицидола и глицеринкарбоната из ключевого побочного продукта производства биоди­ зельного топлива, глицерина [Timofeeva et al., 2023]. Глицеринкарбонат широко используют в качестве растворителя в пищевой, космето- логической, текстильной и фармацевтической индустрии, и как электролит для литий-ионных аккумуляторов. Это вещество также широко применяется в органической химии в каче­ стве строительного компонента для получе­ ния полимеров, полиэфиров, поликарбона­ тов и многих других соединений [Лядов и др., 2017]. Глицидол применяют в промышленности для стабилизации натуральных масел и ви­ ниловых полимеров, в качестве химического промежуточного продукта в синтезе глици- диловых эфиров (процессы получения смол), сложных эфиров (ароматизаторы, раствори­ тели, пластификаторы) и аминов (производ­ ство пластмасс, красителей, антиоксидантов, пестицидов), фармацевтических препаратов [Лядов и др., 2017]. По данным одного из круп­ нейших аналитических центров маркетинга Transparency Market Research и Global Market Insights, в 2019 году мировой рынок глицидо­ ла оценивался в 8190,2 миллионов долларов США. К2026 году прогнозируют рост рынка еще на 4.9 % [https://www.gminsights.com] . Новый ка­ тализатор представляет собой композитный материал, основой которого является аналог минерала линтисита, а добавочным компонен­ том его кристаллической структуры — цеоли­ топодобное вещество с цинк-имидазолятным каркасом, ZIF-8 (материал, широко применяе­ мый для селективного улавливания углекис­ лого газа, разделения водорода от примеси иных газов, доставке лекарственных препара­ тов) [Saliba et al., 2018]. Такой «союз» позволяет значительно снизить потерю ZIF-8 и получить новый катализатор с управляемыми физи­ ко-химическими свойствами, высокой удель­ ной площадью поверхности (57 м2/г - в случае АМ-4 и 1801 м2/г - для ZIF-8), равномерным распределением пор, наличием регулируемого количества активных кислотных и основных центров. Существует несколько распростра­ ненных методов синтеза глицерин карбоната и глицидола, наиболее экологичным и эконо­ мичным из которых является одностадийный 20