Analyse og derivatisering av fenolar i biooljer

Dagens samfunn er i stor grad avhengige av fossile brensel for å kunne fungere, og med fleire folkerike land i rask økonomisk vekst, er det venta at forbruket av fossile brensel vil auke ytterlegare i åra framover. Dette skaper problem både med tanke på at det er behov for å redusere utsleppa av klimagassar som CO2, og at dei fossile ressursane er avgrensa og ein dag vil ta slutt. Derfor er det lagt vekt på å finne alternativ til fossile brensel, og med tanke på bruk i transportsektoren er biooljer sett på som eit av dei mest lovande alternativa. Oljene frå LtL-prosessen har vist seg å vere eit av dei mest lovande alternativa til råolje, då dette er den bioolja som er mest lik råolje kva elementinnhald og viskositet angår. Sidan LtL-oljene er eit produkt frå nedbryting av lignin, inneheld dei i stor grad alkylsubstituerte fenolar. Desse kan vise seg å ha stor økonomisk betyding, då dei kan vere viktige byggjesteinar i syntese av ei rekkje kjemikalium. I denne oppgåva har fenolinnhaldet i oljer frå LtL-prosessen vorte analysert ved hjelp av GC/MS. Sidan fenolar generelt er for polare til å eigne seg for kromatografisk analyse, har derivatisering vorte brukt for å forsøke å betre dei kromatografiske eigenskapane til fenolane. Ulike derivatiseringsmetodar har vorte testa ut for å prøve å kartlegge den som gjev best resultat. Silylering med BSTFA har vist seg å betre dei kromatografiske eigenskapane til fenolane, men på grunn av manglande databaser med spekter av trimetylsilylerte sambindingar, er samanlikningsgrunnlaget dårleg, og identifikasjonsarbeidet vert vanskeleg med mindre det vert tatt i bruk alternative analysemetodar. Ei rekkje acetyleringsmetodar har også vorte prøvd ut. Det viste seg utfordrande å finne ei acetyleringsmetode som gav fullstendig acetylering av fenolinnhaldet i LtL-oljene, då desse inneheld ei kompleks blanding av sambindingar. Forsøka viste oljene i stor grad består av alkylsubstituerte fenolar med alkylkjeder på opptil fire karbonatom. Dette var særleg tilfellet for oljene laga med vatn som løysemiddel. Desse sambindingane var enkle å identifisere både før og etter derivatisering, sjølv om det i nokre tilfeller var vanskeleg å avgjere plassering og fordeling av dei ulike alkylsubstituentane. Oljene som var laga med etanol som løysemiddel inneheldt ikkje i like stor grad dei same kortkjeda alkylsubstituerte fenolane. Desse oljene inneheldt svært mange sambindingar, noko som mest truleg er eit resultat av sidereaksjonar mellom løysemiddelet og dei ulike monomerane i lignin. Sidan eit av argumenta mot bruk av LtL-oljer som drivstoff er at det sure hydrogenet i hydroksygruppa, er det ønskjeleg å finne ei metode for å deaktivere dette hydrogenet, utan å påverke eigenskapane til olja forøvrig. Dette kan gjerast ved acetylering, men for at dette ikkje skal medføre så store ekstrakostnadar at drivstoffet ikkje vert konkurransedyktig, er det viktig å finne ei mest mogleg enkel og effektiv metode. Ei rekkje katalysatorar har vorte prøvd ut, og den mest lovande viste seg å vere N,N-dimetyl-aminopyridin, som med korte reaksjonstider gav fullstendig acetylering av fenolinnhaldet i oljene frå LtL-prosessen. Denne metoden er ikkje optimal, men den kan i første omgang nyttast for å undersøke korleis acetylering påverkar drivstoffeigenskapane til olja.MAMN-LÆREKJEM399