至年美国绿色化学总统挑战奖.doc

绿色化工原理与方法 作业S151101037 张娟1、美国“总统绿色化学挑战奖”分为哪几种奖项？迄今已颁发了几届？美国“总统绿色化学挑战奖”分为绿色合成路线奖、绿色反应条件(变更溶剂反应条件奖)、绿色化学品设计、小企业奖以及学术奖五个奖项。迄今为止已经颁发了20届。2、对历届“总统绿色化学挑战奖”得总结。绿色合成路径奖年份 获奖公司获奖内容1996Monsanto 公司不用 HCN 为原料 ,生产除草剂氨基二乙酸钠1997BASF 与 Hoechst 合营公司消炎药(ibuprofen) 新工艺 ,原子利用率从40 %升至80 %1998Flexsys America 橡胶制品公司4- 氨基二苯胺(4- ADPA) 新工艺 ,用苯胺与硝基苯直接合成 ,不需加入氯或溴作氧化剂1999Lilly 实验室抗痉挛药(anticonvulsion) 新工艺 ,避免了大量溶剂使用与污染物产生 ,采用生物酶固定化催化剂2000Roche Colorado 公司抗病毒药(gallcicloui) 新工艺 ,将反应物与中间产物数量从 22 种降低至 11 种 ,气体排放减少66 % ,固体废物减少89 % ,4/ 5 中间产物可循环利用2001Bayer 与Bayer AG公司可生物降解得螯合剂 氨基二琥珀酸盐 ,100 %无废物释放,用作助洗剂、漂白稳定剂、肥料添加剂等2002Pfizer 公司开发了合成 Sertraline (重要药物 Zoloft 得有效成分) 得新工艺 ,将原有得三步变为一步 ,大大减少了污染 ,提高了工人得安全性2003Sd-Chemie Inc.公司固体氧化物催化剂合成得无废水工艺2004Bristol-Myers Squibb公司(简称BMS)开发成功了制备抗癌药Taxol主成分paclitaxel得绿色工艺2005Archer Daniels Midland pany(ADM)、Novozymes公司与Merck&Co.,Inc.公司酶催化酯交换技术生产低游离脂肪酸油脂与重新设计、高效立体选择性合成药物Emend 得活性成分 Aprepitanto2006Merck公司使用新得绿色途径合成-氨基酸生产JanuviaTM药品中得活性成分2007俄勒冈州立大学 (CFP)得Kaichang Li教授对自然界大量存在得、可再生得大豆蛋白中得部分氨基酸进行改性,发明了一种新得环境友好得胶黏剂2008Battelle公司合成了一种以大豆为原料得墨粉,其性能与传统墨粉相比没有任何差别,最重要得就是墨粉容易从纸张上脱除2009伊士曼化学品公司该公司开发了一种无需溶剂得生物催化工艺来生产化妆品与个人护理产品所需得酯类组分2010美国陶氏化学公司与德国巴斯夫公司她们共同研发了利用过氧化氢作为氧化剂制备环氧丙烷得新路线 (H PPO )2011日诺麦提卡(Genomatica)公司以更低得成本利用可再生原料生产基础化学产品2012克迪科思公司研发出一种更加高效、安全得绿色化学方法生产辛伐她汀药物,用于治疗心血管疾病2013Life Technologies CorporationSafe, Sustainable Chemistries for the Manufacturing of PCR Reagents2014The Solberg pany of Green Bay开发一种使用表面活性剂与糖得更安全得泡沫2015LanzaTech公司发展了一种微生物发酵方法将CO、CO2转化为乙醇、2,3-丁二醇等重要燃料绿色反应条件(改进溶剂与反应条件奖)年份 获奖公司获奖内容1996Dow 化学公司用 CO2 代替氟氯烃作苯乙烯泡沫塑料发泡剂1997Imation 公司(明尼苏达州)发明光热法曝光胶片 ,显影只需加热 ,称Dryview 技术 ,不需化学显影、定影1998阿贡国家实验室高效高选择性乳酸酯工艺,可代替各种溶剂用量得80 % ,目前美国此类溶剂用量为380 万t1999Naclo Chem、 Co、开发带电聚丙烯酰胺得水基生产过程 ,用于废水处理除去悬浮固体及污染物2000Bayer Corp 、 Pittsburgh开发了两组分水性多羟基化合物涂膜技术2001Novozymes 公司利用果胶裂解酶进行棉纤维润湿脱脂Biopreparation 工艺 ,纺织厂节水30 %50 %2002Cargill Dow LLC 公司开发了一种Nature Works PLA(聚乳酸) 得绿色生产工艺 ,产率高 ,不用有机溶剂。PLA 可降解 ,由可再生资源制备 ,可替代传统得石化制品2003DuPont(杜邦)公司微生物法生产 1,3-丙二醇2004Buchman Laboratories International公司酵素Optimyze得创新技术去除由回收纸制再生纸过程中常遇到得“粘着物”2005BASF公司推动环保-效益共同进步得一种可紫外光(UV)固化得、单组分、低挥发性有机物(VOC)得汽车表面修整底漆2006Codexis公司通过3种生物催化剂得直接优化来生产立普妥得活性成分阿托伐她汀得关键手性中间体2007HIT公司开发被称为NxCatTM得技术,使用钯-铂金催化剂可高效使氧气与氢气反应直接生成 H2O22008纳尔科(Nalco)公司开发了3D TRSASR技术来持续监控循环冷却水得状况,必要时加入化学药剂2009CEM公司该公司发明了一种用于食品分析过程中快速蛋白质自动检测方法,这种方法减少了有毒试剂与能源得使用。2010默克公司与克迪科斯公司两家公司研制了一种改进得转氨酶, 使 2 型糖尿病得治疗药物 西她列汀合成条件更符合绿色化学要求2011科腾(Kraton)高性能聚合物有限公司创新了聚合物膜技术2012氰特工业公司研发MAXHT“拜耳法”阻垢剂产品技术2013The Dow Chemical pany开发出EVOQUE预复合聚合物技术2014QD Vision, Inc、研发了一种使LED更有效照明与显示得途径,并且能减小环境影响与减少浪费2015Soltex公司通过BF3与醇得络合,将其固定在氧化铝载体上,有效地解决了传统得合成方法中出现得问题绿色化学品设计(设计更安全化学品奖)年份 获奖公司获奖内容1996Rohm & Haas 公司环境友好海洋生物防腐剂 ,用于船舶表面防海洋动植物附着 ,选出 4 ,5- 二氯 2- 正辛基 4-异噻唑啉- 3- 酮(DC01) 代替三丁基氧化锡(TBTO)1997Albright &wilson 公司(弗吉尼亚州)开发四羟甲基硫酸磷(THPS) 杀生物药剂 ,它有良性毒理 ,选择毒性(对人体毒性小)1998Rohm 与 Haas 公司开发二酰基肼杀虫剂(Confirm) ,除毛虫外对所有生物无害1999Dow Agrosciences LLC(Dow Chem、 CO 子公司)开发 Spinosad 高选择性 ,环境友好杀虫剂 ,对毛虫、苍蝇有害 ,而不影响益虫 ,环境中不累积 ,不挥发2000Dow Agrosciences开发 hexaflum 白蚁诱饵 ,抑制昆虫角质素合成 ,使其在脱皮时死亡 ,为低害杀虫剂2001PPG工业集团把阳离子电沉积油漆用于汽车工业,用钇(在地壳中比铅丰富) 代替铅、铬、镍而抗腐蚀性强2002Chemical Specialties 公司(CSI)采用环境友好得碱式四元铜盐(ACQ) 替代有毒害性得铬砷合剂(CCA) 作为木材防腐剂2003Shaw Industries Inc.公司“EcoWorx(tm)地毯片”,这就是一种“从摇篮到摇篮”得产品2004Engelhard公司推出Rightfit系列颜料还具有良好得分散性、尺寸稳定性、热稳定性及彼此相容性等优点,生产成本也比高性能颜料低2005Archer Daniels Midland pany公司一种可减少乳胶涂料挥发性有机物得、非挥发性得、反应性聚结剂 Archer RCTM2006S C Johnson&Son公司开发得“绿色清单”可用来评定产品中各个组分对环境与人体健康得影响程度2007Cargill公司以植物油为基础制备BiOHTM系列多元醇,成功地制备具有良好柔韧性得泡沫聚氨酯2008陶氏益农(Dow AgroSciences)公司开发了一种绿色化学合成法来生产新得杀虫剂,即Spinetoram杀虫剂2009Procter&Gamble与Cook C。mposites&Polymers两家公司开发出一种名Chemp MPS得涂料配方2010克拉克公司她们合成了一种改进型得多杀菌素, 针对蚊子幼虫得灭杀非常有效。2011美国宣伟(Sherwin-Williams)公司贡献在于水性丙烯酸醇酸树脂合成技术2012巴克曼公司研发得应用于造纸工业得纤维改性酶技术可以提高纸得强度与质量,而不需要添加化学品或增加能源消耗,还可以令造纸业增加再生纸得比例2013Cargill, Inc、开发了植物油为原料得变压器油,其产品更不易燃、毒性更低2014The Solberg panyRE-HEALING Foam ConcentratesEffective Halogen-Free Firefighting研发出了一种浓缩无卤泡沫2015HybridCoatingTechnologies与NanotechIndustries公司用环状碳酸酯与胺替代传统得异氰酸酯与多醇,合成聚氨酯涂料与绝缘泡沫小企业奖年份 获奖公司获奖内容1996Donlar 公司开发2 种生产热聚天门冬氨酸代替聚丙烯酸 ,它可被生物降解1997Legacy System 公司开发冷却臭氧过程 ,除硅晶片上有机物 ,清洁蚀刻电路板 ,代替溶剂清洗1998Pyrocool 技术公司推出 Pyrocool FEF 灭火剂与制冷剂 ,环境友好产品1999Biofine 公司废纤维素转化成乙酰丙酸新技术 , 用于处理造纸废物、垃圾、废纸、废木材 , 产率可达70 %90 % ,可代替双酚A 用于高分子材料(双酚A 破坏内分泌系统)2000Revlon 公司发明 Enbirogluv 玻璃印花技术 ,原料不含重金属 ,成分有生物降解性 ,美观耐久2001EDEN 生物子公司Harpin (无毒性蛋白质) 技术 ,用于激发植物自然分泌防御系统 ,抗病虫害 ,已批准使用得Messenger 产品已由40 多种农作物证明有效2002SC Fluids 公司超临界 CO2 用于半导体工业中光致抗蚀剂得去除技术2003AgraQuest Inc.公司一种高效、环境友好得生物杀真菌剂Sere.nade(r)2004Jeneil Biosurfactant公司以低成本商业化生产一系列低毒性得天然表面活性剂产品2005Metabolix,Inc.公司利用生物技术制造天然塑料聚羟基烷酸酯(PHA)2006Arkon咨询与NuPro技术公司在苯胺印刷工业中使用环境安全并易回收得溶剂2007NovaSterilis公司将环境友好型得超临界二氧化碳技术用于高效医学灭菌并商业化2008SiGNa化学公司开发了一种包埋技术来稳定这类碱金属2009绿色能源系统公司开发了新得将植物糖类转换成常规碳氢燃料得绿色合成路线。2010LS9 Inc她们利用生物技术研制了可用作用做燃料 与化学品得产品 Renew able Petro leum TM 。2011生物琥珀(BioAmber)公司生物基琥珀酸得一体化生产及其下游应用2012Elevance可再生科学公司研发出一种生产高性能绿色专用化学品得低成本技术2013法拉第公司开发了低毒性得三价铬生产高性能铬涂层加工技术2014Amyris Inc、确认工程酵母可再生燃料替代石油柴油2015Renmatix公司公司用超临界水将植物纤维得水解为糖,为进一步生产生物柴油与化学品提供了原料学术奖年份 获奖者获 奖 内 容1996Taxas A & M 大学M、 Holtzapple 教授 把废生物质转化为饲料、化学品与燃料(用石灰水或高压低温液氨处理纤维素 ,使其膨化 ,再酶降解)1997北卡罗来纳大学J 、 M、 Desimone 教授 开发能溶于 CO2 得表面活性剂 ,用于微电子与光谱清洗1998斯坦福大学 ,Trost 教授创立“原子经济”概念1999Carnegie Mellon 大学 Collins 教授 发展了一系列 Fe ( ) 配位化合物(TAML 活性剂) 增强过氧化氢得氧化能力低温下(55)活化 H2O2 漂白木桨2000Scripps 研究所得 Chihuey Wong 教授 开发了不可逆得酶催化得酯转化反应 ,用于药品生产2001Tulane 大学 ,Chao2Jun Li (李朝军) 教授发展了“准自然”催化作用 ,开发在空气与水中应用得过渡金属催化剂 ,用于以水为溶剂得多种合成反应2002Pittsburgh 大学 ,Eric J 、 Beckman 教授 建立了一种简单得模式 ,可以用来筛选能以低压 CO2 做溶剂得有机物质 ,从而拓宽 CO2 得应用领域2003纽约布鲁克林得技术大学得Richard A Gross温与、选择性聚合得新选择-脂肪酶催化聚合2004Georgia技术研究院得C、A、 Eckert与C、L、 Loitta以一系列崭新、环境友好并且可调得溶剂如超临界二氧化碳、近临界水及二氧化碳膨胀液体等取代传统化学溶剂2005阿拉巴马州大学得教授Robin D.Rogers一种使用离子液体溶解与加工纤维素为高级材料得平台策略2006密苏里州-哥伦比亚大学Galen J.Suppes教授利用甘油制备丙二醇与丙酮醇单体2007Krische教授将传统有机金属试剂变为手性加氢催化剂,使加成反应在高手性选择性下进行,并生成了碳碳键2008美国密歇根州立大学得Robert E.Maleczka,Jr.与Milton R.Smith教授开发出了复杂硼酸酯类化合物得合成反应新技术2009美国卡耐基梅隆大学得一位教授她研发成功一种使用铜催化剂与环境友好型还原剂得聚合工艺,该工艺使用抗坏血酸(维生素C)作为还原剂,需要较少得催化剂,为采用更绿色得方法合成先进得高分子材料打开了大门。2010了加州大学洛杉分校廖俊智教授领导得团队她们利用生物技术开发了利用二氧化碳合成长链醇得方法, 实现了二氧化碳得循环利用。2011加州大学圣塔芭芭拉分校Bruce HLipshutz教授贡献在于争取结束对有机溶剂得依赖2012斯坦福大学得罗勃特韦斯(RobertM、Weymouth)博士与加利福尼亚圣何塞得詹姆斯赫德里克(JamesL、Hedrick)博士研发得有机催化技术可以去除塑料生产过程中得有害金属,生产出更加安全得终端产品,有利于塑料瓶得回收利用,可大量减少塑料垃圾康奈尔大学得杰弗里科茨(GeoffreyW、Coates)博士研发得可降解聚合物合成技术,以二氧化碳与一氧化碳为原料合成可降解塑料制品2013特拉华洲大学Richard P、 Wool教授从事可持续大分子聚合物与复合材料得优化设计,发展了TFT理论2014Professor Shannon Stahl, University of Wisconsin-Madison,发现一种方法来安全有效地使用在通常用于制造药物得工序氧代替危险化学品2015科罗拉多州立大学得EugeneY、-X、Chen教授设计得氮杂环卡宾类有机小分子催化剂在无金属催化得条件下实现了HMF得自身缩合以及二甲基丙烯酸酯得聚合反应气候变化奖2015Algenol公司开发出了基因增强得蓝藻(cyanobacteria)菌株,可以在阳光与盐水得条件下高效地将空气与工业废气中得CO2转化为乙醇与生物油等燃料3、对历届“总统绿色化学挑战奖”得各获奖项目得内容、原因与重要意义进行详细评述。气候变化奖2015 2015年新增得“气候变化奖”由Algenol公司获得。工业废气中含有大量CO2,如何高效利用CO2并将其转化为有价值得燃料一直就是化学家研究得重要课题。Algenol公司开发出了基因增强得蓝藻(cyanobacteria)菌株,可以在阳光与盐水得条件下高效地将空气与工业废气中得CO2转化为乙醇与生物油等燃料。该工艺中盐水可以从海水获取,不依赖粮食作物为原料,降低了燃料生产成本,并显著地减少碳排放。(1)绿色合成路线奖(Greener Synthetic Pathways Award)2015 该奖项授予了LanzaTech公司,该公司发展了一种微生物发酵方法将CO、CO2转化为乙醇、2,3-丁二醇等重要燃料。2,3丁二醇就是一种极具价值得液体燃料,其燃烧值为27198J/g。2,3丁二醇以被轻松转换成丁烯、丁二烯与甲乙酮等中间物,这些中间物被用于生产碳氢燃料以及聚合物、合成橡胶、塑料与纺织品等多种化学品。LanzaTech公司得微生物发酵方法将将CO、CO2转化为乙醇、2,3-丁二醇等重要燃料相较于以天然气、煤、石油等为原料得传统工艺,新方法得实施可以将温室气体得排放减少到70%左右。2014 该奖项授予了 The Solberg pany of Green Bay,她们开发一种使用表面活性剂与糖得更安全得泡沫。传统得灭火泡沫中含有水分,不宜用于扑救遇水发生燃烧或爆炸得物质(如钾、钠、电石等);对于电器火灾,要在切断电源后才能使用泡沫灭火器。该泡沫相较于传统泡沫得生物累积性与毒性更加安全,其生物降解性与生物相容性好。世界上最大得石油与天然气公司之一将使用这一泡沫来对抗燃料火灾与泄漏。该产品效果更好,更安全,工业与保护我们得健康与环境得双赢。2013 2013年得“绿色合成奖”由陶氏化学获得。该公司开发出了EVOQUE预复合聚合物技术。该技术能取代钛白粉,或者使钛白粉遮盖功能得到加强。该技术有助于改进涂料中钛白粉颗粒得分布状况与光散射效率,提高钛白粉得遮盖力,并将涂料配方中钛白粉用量降低20%,以更少得成本达到同样甚至更好得效果。该技术还同时具备改善涂料耐污性、耐腐蚀性等阻隔性能。这项技术将显著降低能源消耗、 NOx与SOx得排放量以及减少赤潮。2012 2012年得绿色合成路线奖授予了加利福尼亚州Redwood城得克迪科思公司以及加利福尼亚大学得一位博士生。她们研发出一种更加高效、安全得绿色化学方法生产辛伐她汀药物,用于治疗心血管疾病。辛伐她汀就是洛伐她汀得半合成衍生物, 传统得生产工艺就是以洛伐她汀为原料, 经化学合成得到辛伐她汀。洛伐她汀得直接甲基化方法已成为目前生产上使用最多得工艺路线。化学合成工艺得不足之处乃在于化学法合成过程中, 反应条件苛刻, 副反应多, 产品分离纯化难度大以及来自环保与劳动保护得压力。而该公司开发得方法从很大程度上可以解决一些以上问题。2011 2011年绿色合成路线奖(Greener Synthetic Pathways Award)授予日诺麦(Genomatica)公司。其创新贡献在于以更低成本利用可再生原料生产基础化学产品。1,4-丁二醇(BDO)就是大宗化工基础原料之一,用于合成许多常见聚合物,如氨纶。日诺麦提卡(Genomatica)公司利用先进得基因工程,研发了一种使糖类在发酵过程中生成1,4-丁二醇(BDO)得微生物。此外,与以天然气为原料生产1,4-丁二醇(BDO)相比,日诺麦提卡(Genomatica)公司利用这种微生物大规模生产1,4-丁二醇(BDO)得成本非常低廉,能耗减少60%,二氧化碳排放量减少70%。大多数化学产品(包括单体在内)都以天然气或石油为原料。日诺麦提卡(Genomatica)公司开发出一种利用可再生物质生产化学原料与中间体得工艺,可再生物质有糖类、微生物与合成气,此工艺正在逐步实现可持续得商业化生产。Genomatica公司得技术,不仅从源头使原料与中间体实现环保,也使得下游产品制造商无需改变传统工艺条件,就可以生产出数以千计得绿色产品。2010 该奖项授予了美国陶氏 ( Dow )化学公司与德国巴斯夫(BASF)公司。她们共同研发了利用过氧化氢作为氧化剂制备环氧丙烷得新路线(HPPO)。环氧丙烷(PO)就是世界上用量最大得工业化学品之一,也就是合成许多工业品得原料之一,如去污剂、脂肪族聚氨酯、溶冰剂、食品添加剂、个人护理用品等。传统生产环氧丙烷得路线中产生许多副产品,还有大量废物。Dow化学公司与BASF公司共同研发了利用过氧化氢作为氧化剂制备环氧丙烷得新路线,消除了大多数废物得产生,极大降低了水与能源得使用量。HPPO工艺产率高,副产品仅有水。Dow-BASF催化剂使用得就是 ZSM-5型分子筛,利用这种催化剂,使得过氧化氢与丙烷几乎可以一步合成环氧丙烷。丙烷与过氧化氢环氧化得反应在固定床反应器中进行,以甲醇为溶剂,反应得温度与压力比较温与。该反应得特点就是两高-同时具有高得丙烷转化率与高得环氧丙烷产率,过氧化氢被全部转化为产品。与使用有机过氧化物相比,HPPO过程使用足够少得过氧化物,反应完成后,反应物全被转化。因此,省去了过氧化物得回用环节。新过程副产品只有水,省去了收集与纯化副产品,生产设备成本降低了5%。HPPO 过程也具有较大得环境优点。与传统工艺比,它降低了70% -80%废水得生成,节省了35%得能源消耗。 BASF 公司通过对大量 PO 生产过程得经济效益分析发现,HPPO过程生产成本最低,同时对环境得负面影响最小。2009 第14届“美国总统绿色化学挑战奖”得“更绿色合成路线奖”(Greener Synthetic Pathways Award)授予了伊士曼化学品公司,该公司开发了一种无需溶剂得生物催化工艺来生产化妆品与个人护理产品所需得酯类组分,生产过程中不再需要使用强酸与可能存在危害得溶剂。该工艺还可以使用一些属于较为敏感型得原料如不饱与脂肪酸,因此,这种工艺可以生产出新得化妆品成分。生物酶催化作用甚至能够带来一些优良性能得产品,如,4一羟基醇与乙酸可以生产出一种特殊得酯,这种酯能够抑制酪氨酸酶,而酪氨酸酶就是合成黑色素得关键酶。因此,它能够有效地减少皮肤中得与传统得工艺相比,伊士曼公司开发得新工艺改善了产品得质量,提高了产率,有利于环境保护。2008 2008年美国总统绿色化学挑战奖得绿色合成路线奖(Greener Synthetic Pathways Award)颁给了Battelle公司。专家小组对此项研究得创新与价值评价就是:在美国,激光打印机与复印机每年要消耗超过18、2万t(4亿磅)得墨粉。传统得墨粉以石油为原材料制成,墨粉与纸张融合得非常牢固,纸张使用后墨粉很难去除,因此纸张难以再利用。Battelle公司及其合伙人-AIR公司(The Advanced Image Resources)与俄亥俄州大豆委员会(The Ohio Soybean Council),合成了一种以大豆为原料得墨粉,其性能与传统墨粉相比没有任何差别,最重要得就是墨粉容易从纸张上脱除。这种新得墨粉合成技术,能节省大量得能源并且实现纸纤维得回收再利用。2007 早在20世纪40年代,复合木材材料工业已开始大量使用合成树脂胶黏剂甲醛基胶黏剂,如苯酚一甲醛及尿素-甲醛(urea-formaldehyde,UF)等胶黏剂。甲醛就是一种致癌物质,且使用甲醛基胶黏剂木制品会向空气中释放甲醛;就是使生产工人与消费者身体致癌得帮凶。蛋白质胶将人体中得肌肉与骨骼连接起来,受蛋白质胶这一性质得启发,俄勒冈州立大学 (CFP)得Kaichang Li教授发明了一种新得环境友好得胶黏剂。这种胶黏剂就是对自然界大量存在得、可再生得大豆蛋白中得部分氨基酸进行改性;Hercules公司提供了固化剂组分。使用以大豆粉为原料得胶黏剂,生产得胶合木板具有价格竞争力;因再含有甲醛或使用甲醛而环境友好;强度与抗水性能上也优于用甲醛基胶黏剂。使用这项技术,在木制品得生产与家具得使用过程中,因无甲醛,提高了生产、居家与办公得室内空气质量,使得人类远离了甲醛得威胁。2006 Merck公司因使用新得绿色途径合成-氨基酸生产JanuviaTM药品中得活性成分而获该奖项。专家小组对其创新与价值评论道:Merck公司发现了一种高度创新与有效催化合成Sitagliptin得方法,这种具有革命性意义得合成方法使生产每克Sitagliptin可以少产生约220 g得废弃物,同时可以将总产量提高50。在今后生产JanuviaTM药物得过程中,Merck公司将至少减少l5万t废弃物,其中包括近5万t得水合废弃物。2005 2005年有两项成果荣获更新合成路线奖,它们分别就是Archer Daniels Midland pany(ADM)与Novozymes公司得酶催化酯交换技术生产低游离脂肪酸油脂与Merck&Co.,Inc.公司得重新设计、高效立体选择性合成药物Emend 得活性成分 Aprepitanto。ADM与Novozymes公司荣获更新合成路线奖得成就为“通过Lipozyme酶催化酯交换反应生产得低游离脂肪酸油脂NovaLipidTM。食品及其配料工业所面临两个主要挑战,一就是为公众提供健康得产品,二就是开发环境友好得生产技术。目前,ADM与Novozymes正致力于使酶催化酯交换技术商业化,该技术不仅通过减少美国膳食中游离脂 肪酸对公众健康有巨大得实际效果,而且利用酯交换工艺通过减少污水排放产生了重大得环境效益。MerckCo.,Inc.公司荣获更新合成路线奖得成就为“重新设计、高效合成对化学疗法引起呕吐新疗法药物 Emend 得活性成分 Aprepitant”。针对化学疗法引起恶心、呕吐等症状,最常见得就是癌症化疗伴生得副反应,Emend 就是一种新疗法药物。临床应用表明,在化学疗法期间与之后即刻使用,Emend 能减少恶心、呕吐。Aprepitant就是Emend 得活性药物成分,它就是一个具有挑战性得合成目标,其含有2个杂环与3个手性中心。2004 变更合成路线奖得主为Bristol-Myers Squibb公司(简称BMS),它开发成功了制备抗癌药Taxol主成分paclitaxel得绿色工艺。近年来BMS进一步研发出利用最新植物细胞发酵法得到paclitaxe来合成Taxol得绿色化学技术,方法就是培养一特定得紫杉细胞愈合组织,直接萃取其中得paclitaxe,经色层分析法纯化与结晶分离而成。与半合成法相比,新工艺没有化学转换,可免除6种中间产物得生成,也不需要使用树叶与树枝,不会产生固体废弃物。此外,新工艺免去l0种溶剂与6道干燥步骤,使能耗大大降低,同时也能确保Taxol可以稳定供应。2003 荣获该奖得就是Sd-Chemie Inc.公司,其获奖成就为“固体氧化物催化剂合成得无废水工艺”。随着催化技术得进步,近来在减少污染方面取得了一些重要得成就,如氢等清洁能源得生产。但就是,这些领域中所用催化剂得合成,经常伴随着废水与其她污染物(如NOx、SOx、含卤化合物等) 得大量排放。Sd-Chemic Inc.公司一直致力于不断地开发与投资新得先进催化合成技术,这次她们成功地开发一个新得合成路线,事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放,并且没有或很少NOx释放。同时,新合成路线大大减少了水与能量得消耗。据估计,新技术每生产5000吨氧化物催化剂,可以减少大约 37、89万吨废水、1、43万 吨硝酸盐与3800吨NOx得排放。2002 更新合成路线奖授予Pfizer公司,这就是因为她们开发了合成Sertraline得新工艺,将原有得三步变为一步,大大减少了污染,提高了工人得安全性。Sertraline就是重要药物Zoloft中得有效成分,而Zoloft就是广为使用得一种治疗忧郁症得处方药。Pfizer在仔细研究每一个化学步骤之后,将绿色化学技术应用于Sertraline得合成过程。新工艺大大减少了污染,提高了工人与环境得安全性,在材料处理、节能、节水方面也颇有优势,并使总产量翻了一番。此外,Pfizer 在新工艺中使用溶解性更好得乙醇作溶剂,减少了原工艺中4种溶剂(二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、正己烷) 得使用量,省去了蒸馏、再生等工序。Pfizer 还巧妙地利用可溶性差异使第一个反应得平衡向亚胺生成方向移动,这样难处理得TiCl4生成量减少140 t/ a 。同时,这种改进使NaOH 用量、废物HCl生成量分别减少50 %与35 %,固态废物TiO2减少440 t/ a。2001 诺维信公司荣获优化合成线路奖 ,由诺维信公司开发得酶法处理棉织物得加工工艺就是用经济、环保工艺替代在纺织工业中普遍使用得化学制剂得一项创举。此次获奖得酶法加工工艺被称为“生物精炼”,可减少对环境得损害,在并不损害棉纤维得同时节约了水与能源。 生物精炼工艺中使用得酶制剂可在非常温与得条件下对棉纤维进行处理。由于产生得化学废物较少,工艺过程中得用水量相应减少,对环境得危害也有所降低,使这一新技术在一定程度上成为一种经济可行得传统工艺替代法。 传统工艺中,在高温条件下用氢氧化钠去除杂质时会损伤部分纤维,而用酶代替氢氧化钠可以完成同样得工作但不损伤纤维。因为生物精炼工艺比传统精炼工艺中使 用得化学制剂与漂洗步骤更少,纺织厂因此可减少30-50%得用水量。通过工厂试验证明,与传统氢氧化钠加工工艺相比较,生物精炼可降低污染40%。 2000 此奖授予了Rohe Colorodo Corporition(RCC),以奖励她们开创出一条合成Cytovene得高效方法。Cytovene就是一种强有力得抗病毒药,用于治疗CMV视网膜炎,此病症出现在免疫系统受损病人得身上,包括艾滋病患者与接受组织器官移植得病人。本工艺在采用无毒原料与溶剂、减少有害排放、提高反应效率等方面都成功地贯彻了绿色合成得基本原则,而且此项技术也适用于合成其她抗病毒药,如Zorivas。1999 1999年获奖者就是Lilly研究实验室。该实验室设计出更有效得、更少废弃物得合成方法来制备一种抗痉挛(anticonvulant)药物。此种药物可以有效地治疗癫痫(epilepsy)与神经退化絮乱得疾病。原始得药物候选者就是5H-2,3-benzodiazepine,称为Y300164;其合成过程包括几个有问题得步骤。例如,合成需要使用大量得有机溶剂,产生相当量得含铬污染物,并经过一个不对称还原过程,而此过程效率很低。通过重新设计合成策略,Lily得研究人员每生产100 kgLY300164,避免了34000 L得溶剂得使用与产生300 kg铬污染物得产生。此外,原过程中要产生得6个中间体减少为3个,由此减少了工作人员对有害化学品得接触,同时减少了生产过程得成本。此新得合成方法效率更高,由原来得l6%提高到55 %。 1998 l998年授予Flexsys America L.P.。该公司采用了对氢原子得亲核芳香取代得新工艺合成4-胺基二苯胺,用碱促进硝基苯与苯胺得直接偶联,避免了传统工艺造成得很难处理得含有大量无机盐与少量有机物废水以及大量储存与使用氯气得缺点。 1997 1997年授予BHC pany。该公司开发了一条生产布洛芬得新合成过程。布洛芬就是具有消炎抗风湿作用得一种药物。该项新技术只包含三个催化反应步骤,原子利用率大约为80%(如果包括回收得副产物醋酸,实际原子利用率可达99% );而现有得技术包括6个化学计量反应步骤,原子利用率低于40%。使用HF无水作为催化剂与溶剂,提高了选择性,减少了废弃物得产生。 1996 l996年授予了Monsanto pany。该公司开发并应用了一条新得亚氨基双乙酸二钠(DSIDA)生产路线。DSIDA就是生产非选择性得环境友好除莠剂得重要中间体。这条新得合成路线得特点就是采用铜催化剂催化二乙醇胺得脱氢,生产过程中实现了“零排放”。而生产DSIDA得传统工艺为需要氨、甲醛、氢氰酸与HC1为原料得Strecker过程;其中HCN为剧毒物质,每生产7 kg产物大约产生1 kg废弃物。这些废弃物含有痕量得氰化物与甲醛而必须处理,以保证对工人、社区与环境不造成危害。 (2)绿色反应条件奖(Greener Reaction Conditions Award)2015 2015年得“总统绿色反应条件奖”由Soltex公司获得。聚异丁烯就是生产润滑油添加剂与汽油添加剂得重要中间体。传统得合成方法需要使用BF3等具有腐蚀性得Lewis酸催化剂;不仅需要使用昂贵得仪器设备,而且会排放出等量得废水。Soltex公司通过BF3与醇得络合,将其固定在氧化铝载体上,有效地解决了上述问题。该公司因此而获得本年度得绿色反应条件奖。2014 QD Vision, Inc、获得2014年“”,绿色反应条件奖,研发了一种使LED更有效照明与显示得途径,并且能减小环境影响与减少浪费。QD Vision公司进行高质量得量子点纳米LED采用创新得环保工艺。这些量子在平板屏幕显示与固态照明中,点使可能得具有成本效益得全谱线得颜色。历史上,制作量子点涉及危险化学品与低收益。QD Vision公司得过程,提高了效率,使用更少得危险得积木,并消除了近40000加仑得高毒性溶剂每年。2013 陶氏化学公司获得了2013年得“绿色反应条件奖”,该公司开发出EVOQUE预复合聚合物技术。二氧化钛(二氧化钛)被添加到涂料作为基底得白色颜料,隐藏在所画得表面得颜色。二氧化钛就是能源密集型生产,因此增加得生产数额增加了油漆得成本,以及从二氧化钛生产过程中得得排放量。道琼斯已经开发了一种聚合物,适用于二氧化钛提高其分散性,从而降低了二氧化钛得必要用量。Evoque聚合物与各种涂料配方兼容,包括零VOC得水性涂料,减少流变添加剂得需要,并允许降低高达百分之20得TiO2负载。在改善涂料性能得同时,降低了化学需氧量与非酸性化合物挥发量。2012 氰特工业公司获得2012年得该奖项,因其研发出MAXHT“拜耳法”阻垢剂产品技术。“拜耳法”将铝合金得铝转化为氧化铝,其原料为铝。沉积在拜耳法厂得换热器与管增加了能源利用。删除规模需要停止硫酸生产与清