Vahearuanne I 2016

Lehtpuidu konverteerimine kõrge väärtusega kemikaalideks

aruanne 2016 aasta tööst RMK-le Lauri Vares, TÜ Tehnoloogiainstituut

Aastal 2016 ilmus projekti raames kaks artiklit kõrgelt hinnatud ajakirjades: 1) Villo, P.; Matt, L., Toom, L.; Liblikas, I.; Pehk, T.; Vares, L.

Hydroformylation of olefinic derivatives of Isosorbide and Isomannide. J. Org. Chem. 2016, 81, 7510-7517.

2) Bredihhin, A.; Luiga, S.; Vares, L. Application of 5-Ethoxymethylfurfural (EMF) for the Production of

Cyclopentenones. Synthesis 2016, 48, 4181-4188. Esimese artikli temaatika käsitleb isosorbiidi kasutamist lähteainena uudsete polümeeride saamisel (rahataotluses eesmärk B). Meil õnnestus esmakordselt hüdroformüleerida olefiinseid isosorbiidi ja isomanniidi derivaate (skeem 1, hüdroformüleerimine esile tõstetud kastis).

Skeem 1. Olefiinsete isosorbiidi ja isomannidi derivaatide selektiivne hüdroformüleerimine. Hüdroformüleerimise reaktsioon on tööstuslikus skaalas palju kasutatud ning võrdlemisi keskkonnasõbralik ja efektiivne meetod formüülgrupi (aldehüüdi) lisamiseks kaksiksidemele. Reaktsiooni käigus moodustub uus süsinik-süsinik side ning meil õnnestus olenevalt reaktsiooni tingimustest saada selektiivselt kas isomeer a või b. Tegemist on olulise läbimurdega ja laiendab isosorbiidi rakendusalasid märgatavalt. Selles liinis on järgmine siht valmistada isosorbiidist taotluses välja pakutud kahe kaksiksidemega derivaat 1 (skeem 2) ning kasutades artiklis 1 saadud infot testida topelt hüdroformüleerimist.

Skeem 2. Isosorbiidi derivaadi topelt-hüdroformüleerimine.

O

O H

H OH

HO

2 steps

O

O H

H R

CO/H2 Rh-ligand complex

a:b up to 4:1 b:a up to 46:1

yields : 47% up to quant.

O

O H

H R

O

O H

H R

O

O

a

b

red.

O

O H

H R

O

O H

H R

HO

HO*

a

b R = Cl, OCbz, OTBDPS

O

O

H

H

HO

OH

Isosorbiid

16 O

O CHOOHC

hüdroformüleerimine Puit

O

O

elimineerimine

monomeer materjalitööstusele (eeldatavalt võiks sobida plasti valmistamiseks, mis on ka kõrgematel temperatuuridel stabiilne)

2

16

1

Lisaks oleme 2016 aasta sügisel valmistanud terve rea isosorbiidi ühendeid eesmärgiga neid polümeriseerida ning testida saadud polümeeride omadusi. Suuremas skaalas juba valmis sünteesitud ühendite mittetäielik loetelu on toodud joonisel 1.

Joonis 1. Projekti raames sünteesitud isosorbiidi ja isomanniidi ühendid (valmistatud skaalas ca 5-200 gr). Ühendid A ja B polümeriseeritakse radikaalse mehhanismi järgi vesilahuses eesmärgiga kasutada saadud polümeere biolagunevates pakendites veekindla kihina/barjäärina (piimapakid, kohvitopsid jt). Praegu kasutatakse pakendites valdavalt fossilsest toormest pärit barjääre, need on küll suhteliselt odavad, paraku looduses mittelagunevad. Polümeriseerimine, pakendite immutamine ning testimine viiakse läbi koos meie partneri CH-Polymers-iga Soomes. Esimesed katsetused ühendiga B on olnud lootustandvad ja saadud polümeeri omadused ei ole halvemad traditsioonilistest fossiilsest toormest saanud polümeeridest. Põhjalikumad testid erinevate pakenditega, samuti biolagunevuse uurimine, viiakse läbi 2017 aasta esimeses pooles. Epoksiidid C ja D polümeriseeritakse anioonse mehhanismi järgi ja uuritakse esmajoones saadud ahelate pikkust ja hargnevust ning hinnatakse võimalusi kasutada neid traditsiooniliste epoksü-polümeeride asemel. Need polümeriseerimised ja polümeeride omaduste uurimise viib jaan-märts 2017 meie magistrant Livia Matt läbi Lundi Ülikoolis Rootsis prof Patric Jannaschi laboris. Teises artiklis kirjeldatakse tsüklopentenooniühendite 5 saamist (skeem 3, taotluses platvorm A) etoksümetüülfurfuraalist (EMF, 3). Meetod põhineb Piancatelli ümberasendusel, kus furaansed ühendid 4 ümbergrupeeruvad Lewis happe juuresolekul tsükolpentenoonideks 5. Väljatöötatud strateegia võimaldab biomassist saadud süsivesikute muundamist tsüklopentenoonideks, mis omab potentsiaali saamaks platvormühendiks “rohelisele” keemiatööstusele.

Skeem 3. Biomassist saadud EMF-i (3) stereoselektiivne konverteerimine tsüklopentenooni ühenditeks 5.

O

O

H

H

O

O O

O

O

O

H

H

RO

O

O

R = H or Me

O

O

H

H

O

OR

R = H or Me

O A C

O

O

H

H

HO

O O

B

D

O CHO EtO

O

EtO R2

R1

5: R1 = OH, NHPh saagis 6-60%

Biomass

EMF, 3

O EtO

OH

R1

R1MgX

4: R1 = arüül, alküül saagis 61-92%

Dy(OTf)3, H2O või

PhNH2

Aastal 2017 keskendutakse eelkõige isosorbiidi derivaatide sünteesile, nende polümeriseerimisele ja saadud polümeeride omaduste uurimisele. Uurimistöö üldine suund on võetud konkreetsete polümeeritööstuse rakenduste väljatöötamisele.

TARTU ÜLIKOOL

Kassapõhine kirjete nimistu 9.01.2017 09:54:57

Lk 2

Kuupäevast: 1.01.2016 Kuupäevani: 31.12.2016

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

26.02.2016 2330536_P 10090091 LLTTI16016 K8OVERT -1 003,15 A: 1600758 kuupäev 31.01.2016,, Riigimetsa Majandamise Keskus, üldkululõiv 26.02.2016 2330536_P 10090091 LLTTI16016 K8OVERT -1 504,73 A: 1600758 kuupäev 31.01.2016,, Riigimetsa Majandamise Keskus, üldkululõiv Artikkel: K8OVERT Kokku: -2 507,88-2 507,88 Artikkel: L4TRANSPIS

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

29.04.2016 7729934_T 10010075 LLTTI16016 L4TRANSPIS -135,60 Vares, Lauri, lk-4079, EST, Tallinn, Harju maakond, 27.04.16-27.04.16, isiklik auto Artikkel: L4TRANSPIS Kokku: -135,60-135,60 Artikkel: MFIN

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

2.03.2016 5411401_S 10090094 LLTTI16016 MFIN -43 699,59 Lep. SLTTI16038 omafinantseering LLTTI16016 poolt 2016 Artikkel: MFIN Kokku: -43 699,59-43 699,59 Artikkel: O20

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

26.02.2016 2330536_P 10010068 LLTTI16016 O20 50 157,67 A: 1600758 kuupäev 31.01.2016, klient 010408, Riigimetsa Majandamise Keskus Artikkel: O20 Kokku: 50 157,6750 157,67

Finantsallika käive 50 157,67 -55 989,16

Finantsallika LLTTI16016 lõppseis -5 831,49 Kogusumma 50 157,67 -55 989,16

TARTU ÜLIKOOL

Kassapõhine kirjete nimistu 9.01.2017 09:54:57

Lk 1

Kuupäevast: 1.01.2016 Kuupäevani: 31.12.2016

Finantsallikas .................:LLTTI16016, 16016 Vares,Lauri (01.01.16..31.12.18) Riigimetsa Majandamise Keskus LEP Artikkel: K1TOOTASU

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

10.02.2016 PA017901 20200010 LLTTI16016 K1TOOTASU +2 100,00 Arvestus nr 38072 10.02.2016 PA017901 20200010 LLTTI16016 K1TOOTASU -4 200,00 Arvestus nr 38072 29.02.2016 PA018043 20200010 LLTTI16016 K1TOOTASU +2 100,00 Arvestus nr 38214 29.02.2016 PA018043 20200010 LLTTI16016 K1TOOTASU -3 700,00 Arvestus nr 38214 2.08.2016 PA019420 20200010 LLTTI16016 K1TOOTASU -500,00 Arvestus nr 39575 22.08.2016 PA019552 20200010 LLTTI16016 K1TOOTASU -500,00 Arvestus nr 39705 Artikkel: K1TOOTASU Kokku: -4 700,00-4 700,00 Artikkel: K2SOTS

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

10.02.2016 PA017901 20301000 LLTTI16016 K2SOTS +693,00 Arvestus nr 38072 10.02.2016 PA017901 20301000 LLTTI16016 K2SOTS -1 386,00 Arvestus nr 38072 29.02.2016 PA018043 20301000 LLTTI16016 K2SOTS -1 221,00 Arvestus nr 38214 29.02.2016 PA018043 20301000 LLTTI16016 K2SOTS +693,00 Arvestus nr 38214 2.08.2016 PA019420 20301000 LLTTI16016 K2SOTS -165,00 Arvestus nr 39575 22.08.2016 PA019552 20301000 LLTTI16016 K2SOTS -165,00 Arvestus nr 39705 Artikkel: K2SOTS Kokku: -1 551,00-1 551,00 Artikkel: K2TOOTUSK

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

10.02.2016 PA017901 20303010 LLTTI16016 K2TOOTUSK -33,60 Arvestus nr 38072 10.02.2016 PA017901 20303010 LLTTI16016 K2TOOTUSK +16,80 Arvestus nr 38072 29.02.2016 PA018043 20303010 LLTTI16016 K2TOOTUSK -29,60 Arvestus nr 38214 29.02.2016 PA018043 20303010 LLTTI16016 K2TOOTUSK +16,80 Arvestus nr 38214 2.08.2016 PA019420 20303010 LLTTI16016 K2TOOTUSK -4,00 Arvestus nr 39575 22.08.2016 PA019552 20303010 LLTTI16016 K2TOOTUSK -4,00 Arvestus nr 39705 Artikkel: K2TOOTUSK Kokku: -37,60-37,60 Artikkel: K3MATERJ

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

29.01.2016 7384412_O 10010000 LLTTI16016 K3MATERJ -84,55 A: 6700684839, lämmastik, Eesti AGA AS 9.02.2016 7384776_O 10010000 LLTTI16016 K3MATERJ -92,60 A: MA1600264, kemikaalid, HNK Analüüsitehnika OÜ 9.02.2016 7384774_O 10010000 LLTTI16016 K3MATERJ -419,70 A: MA1600256, kemikaalid, HNK Analüüsitehnika OÜ 17.02.2016 3433680_O 10010000 LLTTI16016 K3MATERJ -101,46 A: 6700692375, veeldatud lämmastik, Eesti AGA AS 17.02.2016 3433681_O 10010000 LLTTI16016 K3MATERJ -92,25 A: A2016-262, nitriikindad, Labochema Eesti OÜ 1.03.2016 942008_O 10010000 LLTTI16016 K3MATERJ -40,05 A: MA1600388, kemikaalid, HNK Analüüsitehnika OÜ Artikkel: K3MATERJ Kokku: -830,61-830,61 Artikkel: K3TOLL

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

17.02.2016 941710_O 10010000 LLTTI16016 K3TOLL -19,00 A: 16103352, tollitteenused, reagendid, Zelinsky Instituut, Ace Logistics Estonia AS Artikkel: K3TOLL Kokku: -19,00-19,00 Artikkel: K8OVERHEAD

Kuupäev Kanne Pearaamatu konto Finantsallikas Artikkel Sissetulek Väljaminek Kande tekst

26.02.2016 2330536_P 10090091 LLTTI16016 K8OVERHEAD -2 507,88 A: 1600758 kuupäev 31.01.2016,, Riigimetsa Majandamise Keskus, üldkululõiv Artikkel: K8OVERHEAD Kokku: -2 507,88-2 507,88 Artikkel: K8OVERT

TARTU ÜLIKOOL

Kinnitatud palgaread 9.01.2017 09:57:12

Lk 1

Otsingunimi: Vares, Lauri

Arvestuse töölehe ID

Töötaja Otsingunimi Kirjeldus Konteerimis grupi ID

Admin kood Kuupäev Maksetüü bi ID

Tekst Kogus Kurss Summa Finantsallikas

38072 T38753 Vares, Lauri tööettevõtja 50050 LTTI 10.02.2016 1131 Lepinguline tasu 0,000 0,000 2 100,00 LLTTI16016 38072 T38753 Vares, Lauri STD 10.02.2016 3111 Sotsiaalmaks 2 100,000 33,000 693,00 LLTTI16016 38072 T38753 Vares, Lauri STD 10.02.2016 3121 Töötuskindlustus (tööandja) 2 100,000 0,800 16,80 LLTTI16016 Arvestuse töölehe ID: 38072 2 809,80

Lepingu ID: L120426 2 809,80

Otsingunimi: Vares, Lauri

Arvestuse töölehe ID

Töötaja Otsingunimi Kirjeldus Konteerimis grupi ID

Admin kood Kuupäev Maksetüü bi ID

Tekst Kogus Kurss Summa Finantsallikas

38214 T38753 Vares, Lauri tööettevõtja 50050 LTTI 29.02.2016 1131 Lepinguline tasu 0,000 0,000 1 600,00 LLTTI16016 38214 T38753 Vares, Lauri STD 29.02.2016 3111 Sotsiaalmaks 1 600,000 33,000 528,00 LLTTI16016 38214 T38753 Vares, Lauri STD 29.02.2016 3121 Töötuskindlustus (tööandja) 1 600,000 0,800 12,80 LLTTI16016 Arvestuse töölehe ID: 38214 2 140,80

Lepingu ID: L120810 2 140,80

Otsingunimi: Veidenberg, Indrek

Arvestuse töölehe ID

Töötaja Otsingunimi Kirjeldus Konteerimis grupi ID

Admin kood Kuupäev Maksetüü bi ID

Tekst Kogus Kurss Summa Finantsallikas

39575 T57825 Veidenberg, Indrek tööettevõtja 50050 LTTI 2.08.2016 1131 Lepinguline tasu 0,000 0,000 500,00 LLTTI16016 39575 T57825 Veidenberg, Indrek STD 2.08.2016 3111 Sotsiaalmaks 500,000 33,000 165,00 LLTTI16016 39575 T57825 Veidenberg, Indrek STD 2.08.2016 3121 Töötuskindlustus (tööandja) 500,000 0,800 4,00 LLTTI16016 Arvestuse töölehe ID: 39575 669,00

39705 T57825 Veidenberg, Indrek tööettevõtja 50050 LTTI 22.08.2016 1131 Lepinguline tasu 0,000 0,000 500,00 LLTTI16016 39705 T57825 Veidenberg, Indrek STD 22.08.2016 3111 Sotsiaalmaks 500,000 33,000 165,00 LLTTI16016 39705 T57825 Veidenberg, Indrek STD 22.08.2016 3121 Töötuskindlustus (tööandja) 500,000 0,800 4,00 LLTTI16016 Arvestuse töölehe ID: 39705 669,00

Lepingu ID: L125819 1 338,00

Kogusumma 6 288,60