4. septembril kell 14.15 kaitseb Ida Rahu oma dissertatsiooni „Bromine formation in inorganic bromide/nitrate mixtures and its application for oxidative aromatic bromination”; (“Broomi teke anorgaaniliste bromiidide ja nitraatide segudes ning selle rakendamine oksüdatiivseks aromaatsete ühendite broomimiseks”) filosoofiadoktori (keemia) kraadi saamiseks.
Juhendaja:
Prof. Jaak Järv (PhD), TÜ keemia instituut
Oponent:
Juhtivteadur Alex R. Khomutov (PhD), Vene Teaduste Akadeemia Engelharti nim. Instituut, Venemaa
Kokkuvõte:
Ühiskonnas pööratakse üha enam tähelepanu kasutatavate tehnoloogiate keskkonnasäästlikkusele ja jätkusuutlikkusele. Seetõttu lähtutakse ka keemias nn jätkusuutliku keemia põhimõtetest, mis ühendavad endas rohelise keemia printsiipe majanduslike ning sotsiaalsete aspektidega. Nende kohaselt tuleb keemilisi protsesse kavandada ja läbi viia selliselt, et need oleksid maksimaalselt efektiivsed, neis kasutavad kemikaalid võimalikult ohutud ja tekkivate jääkide hulk minimaalne. Antud doktoritöö uuris nende põhimõtete rakendamise võimalust aromaatsete ühendite broomimisel.
Broomitud aromaatsed ühendid on laialdaselt kasutusel nii orgaanilises sünteesis, ravimite, põllumajanduskemikaalide, tuletõkkevahendite kui ka värvainete tootmises. Traditsiooniliselt kasutatakse broomimiseks molekulaarset broomi. Br2 on toksiline ja raskesti käsitsetav kemikaal, mille kasutamisega kaasnevad mitmed tervise- ja keskkonnariskid. Seetõttu on võetud kasutusele meetodeid, kus broom genereeritakse otse reaktsioonisegus. Üheks võimaluseks on kasutada selleks bromiidioonide ja tugeva oksüdeerija vahelist redoksreaktsiooni.
Käesolevas doktoritöös uuriti võimalust kasutada oksüdeerijana kaaliumnitraati. Tegu on mõõdukalt tugeva oksüdeerijaga, mis vähendab oluliselt võimalike kõrvalreaktsioonide toimumist ja lihtsustab selle käsitsemist võrreldes mitmete seni kasutatud oksüdeerijatega. Uurimistöö jagunes kahte etappi, millest esimeses keskenduti broomi tekkereaktsiooni uurimisele ning teises selle kasutamisele erinevate aromaatsete ühendite broomimiseks.
Br2 tekkereaktsiooni uurimisel selgus, et tegu on autokatalüütilise reaktsiooniga, kus nitraatioonide redutseerumisel tekkivad nitritioonid katalüüsivad edaspidist broomi teket. Töös näidati, et Br2 tekkekiirust on võimalik antud reaktsioonisegus kergesti varieerida muutes kasutatavat orgaanilist lahustit ja reagentide hulkasid.
Lisaks töötati välja kolm erinevat aromaatsete ühendite broomimismeetodit, kus varieerides bromiidioonide allikat (NaBr, HBr või AlBr3) oli võimalik broomida nii aktiveeritud kui ka mitteaktiveeritud ühendeid. Olulise aspektina tuleb mainida, et üks meetoditest toimub solvendivabades tingimustes, mis vähendab oluliselt protsessi käigus tekkivate jääkide hulka.
Kaitsmise link Microsoft Teamsis