美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)

1、美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)一、美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)分為：（1）綠色合成路徑，（2）綠色反應(yīng)條件，（3）綠色化學(xué)品設(shè)計(jì)，（4）小企業(yè)獎(jiǎng)，（5）學(xué)術(shù)獎(jiǎng)，每個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)獎(jiǎng)給一個(gè)項(xiàng)目，后兩個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的內(nèi)容可以是上面3個(gè)方面的任一方面。 1996至2013年共頒發(fā)了18屆二、歷屆獲獎(jiǎng)情況簡(jiǎn)介1、更新合成路線(xiàn)獎(jiǎng)年份 獲獎(jiǎng)公司獲獎(jiǎng)內(nèi)容1996Monsanto 公司不用 HCN 為原料 ,生產(chǎn)除草劑 氨基二乙酸鈉1997BASF 與 Hoechst 合營(yíng)公司消炎藥(ibuprofen) 新工藝 ,原子利用率從40 %升至80 %1998Flexsys America 橡膠制品公司4- 氨基二苯胺(4- ADPA) 新工藝

2、 ,用苯胺與硝基苯直接合成 ,不需加入氯或溴作氧化劑1999Lilly 實(shí)驗(yàn)室抗痙攣藥(anticonvulsion) 新工藝 ,避免了大量溶劑使用和污染物產(chǎn)生 ,采用生物酶固定化催化劑2000Roche Colorado 公司抗病毒藥(gallcicloui) 新工藝 ,將反應(yīng)物和中間產(chǎn)物數(shù)量從 22 種降低至 11 種 ,氣體排放減少66 % ,固體廢物減少89 % ,4/ 5 中間產(chǎn)物可循環(huán)利用2001Bayer 和Bayer AG公司可生物降解的螯合劑 氨基二琥珀酸鹽 ,100 %無(wú)廢物釋放，用作助洗劑、漂白穩(wěn)定劑、肥料添加劑等2002Pfizer 公司開(kāi)發(fā)了合成 Sertraline

3、 (重要藥物 Zoloft 的有效成分) 的新工藝 ,將原有的三步變?yōu)橐徊?,大大減少了污染 ,提高了工人的安全性2003Süd-Chemie Inc公司固體氧化物催化劑合成的無(wú)廢水工藝2004Bristol-Myers Squibb公司(簡(jiǎn)稱(chēng)BMS)開(kāi)發(fā)成功了制備抗癌藥Taxol主成分paclitaxel的綠色工藝2005Archer Daniels Midland Company(ADM)、Novozymes公司和Merck&Co，Inc公司酶催化酯交換技術(shù)生產(chǎn)低游離脂肪酸油脂和重新設(shè)計(jì)、高效立體選擇性合成藥物Emend 的活性成分 Aprepitanto2006Merc

4、k公司使用新的綠色途徑合成-氨基酸生產(chǎn)JanuviaTM藥品中的活性成分2007俄勒岡州立大學(xué) (CFP)的Kaichang Li教授對(duì)自然界大量存在的、可再生的大豆蛋白中的部分氨基酸進(jìn)行改性，發(fā)明了一種新的環(huán)境友好的膠黏劑2008Battelle公司合成了一種以大豆為原料的墨粉，其性能與傳統(tǒng)墨粉相比沒(méi)有任何差別，最重要的是墨粉容易從紙張上脫除2009伊士曼化學(xué)品公司該公司開(kāi)發(fā)了一種無(wú)需溶劑的生物催化工藝來(lái)生產(chǎn)化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品所需的酯類(lèi)組分2010美國(guó)陶氏化學(xué)公司和德國(guó)巴斯夫公司他們共同研發(fā)了利用過(guò)氧化氫作為氧化劑制備環(huán)氧丙烷的新路線(xiàn) (H PPO )2011日諾麥提卡(Genomatic

5、a)公司以更低的成本利用可再生原料生產(chǎn)基礎(chǔ)化學(xué)產(chǎn)品2012斯坦福大學(xué)的羅勃特·韋茅斯（Robert M. Weymouth）博士和加利福尼亞圣何塞的詹姆斯·赫德里克（James L. Hedrick）博士 斯坦福大學(xué)的羅勃特·韋茅斯（Robert M. Weymouth）博士和加利福尼亞圣何塞的詹姆斯·赫德里克（James L. Hedrick）博士 20132、改進(jìn)溶劑和反應(yīng)條件獎(jiǎng)年份 獲獎(jiǎng)公司獲獎(jiǎng)內(nèi)容1996Dow 化學(xué)公司用 CO2 代替氟氯烴作苯乙

6、烯泡沫塑料發(fā)泡劑1997Imation 公司(明尼蘇達(dá)州)發(fā)明光熱法曝光膠片 ,顯影只需加熱 ,稱(chēng)Dryview 技術(shù) ,不需化學(xué)顯影、定影1998阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室高效高選擇性乳酸酯工藝,可代替各種溶劑用量的80 % ,目前美國(guó)此類(lèi)溶劑用量為380 萬(wàn)t1999Naclo Chem. Co.開(kāi)發(fā)帶電聚丙烯酰胺的水基生產(chǎn)過(guò)程 ,用于廢水處理除去懸浮固體及污染物2000Bayer Corp . Pittsburgh開(kāi)發(fā)了兩組分水性多羥基化合物涂膜技術(shù)2001Novozymes 公司利用果膠裂解酶進(jìn)行棉纖維潤(rùn)濕脫脂Biopreparation 工藝 ,紡織廠節(jié)水30 %50 %2002Cargill

7、Dow LLC 公司開(kāi)發(fā)了一種Nature Works PLA(聚乳酸) 的綠色生產(chǎn)工藝 ,產(chǎn)率高 ,不用有機(jī)溶劑。PLA 可降解 ,由可再生資源制備 ,可替代傳統(tǒng)的石化制品2003DuPont(杜邦)公司微生物法生產(chǎn) 1,3-丙二醇2004Buchman Laboratories International公司酵素Optimyze的創(chuàng)新技術(shù)去除由回收紙制再生紙過(guò)程中常遇到的“粘著物”2005BASF公司推動(dòng)環(huán)保-效益共同進(jìn)步的一種可紫外光(UV)固化的、單組分、低揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的汽車(chē)表面修整底漆2006Codexis公司通過(guò)3種生物催化劑的直接優(yōu)化來(lái)生產(chǎn)立普妥的活性成分阿托伐他汀的關(guān)

8、鍵手性中間體2007HIT公司開(kāi)發(fā)被稱(chēng)為NxCatTM的技術(shù)，使用鈀-鉑金催化劑可高效使氧氣和氫氣反應(yīng)直接生成 H2O22008納爾科(Nalco)公司開(kāi)發(fā)了3D TRSASR技術(shù)來(lái)持續(xù)監(jiān)控循環(huán)冷卻水的狀況，必要時(shí)加入化學(xué)藥劑2009CEM公司該公司發(fā)明了一種用于食品分析過(guò)程中快速蛋白質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)方法，這種方法減少了有毒試劑和能源的使用。2010默克公司和克迪科斯公司兩家公司研制了一種改進(jìn)的轉(zhuǎn)氨酶, 使 2 型糖尿病的治療藥物 西他列汀合成條件更符合綠色化學(xué)要求2011科騰(Kraton)高性能聚合物有限公司創(chuàng)新了聚合物膜技術(shù)3、設(shè)計(jì)更安全化學(xué)品獎(jiǎng)年份 獲獎(jiǎng)公司獲獎(jiǎng)內(nèi)容1996Rohm &

9、; Haas 公司環(huán)境友好海洋生物防腐劑 ,用于船舶表面防海洋動(dòng)植物附著 ,選出 4 ,5- 二氯 2- 正辛基 4-異噻唑啉- 3- 酮(DC01) 代替三丁基氧化錫(TBTO)1997Albright &wilson 公司(弗吉尼亞州)開(kāi)發(fā)四羥甲基硫酸磷(THPS) 殺生物藥劑 ,它有良性毒理 ,選擇毒性(對(duì)人體毒性小)1998Rohm 和 Haas 公司開(kāi)發(fā)二酰基肼殺蟲(chóng)劑(Confirm) ,除毛蟲(chóng)外對(duì)所有生物無(wú)害1999Dow Agrosciences LLC(Dow Chem. CO 子公司)開(kāi)發(fā) Spinosad 高選擇性 ,環(huán)境友好殺蟲(chóng)劑 ,對(duì)毛蟲(chóng)、蒼蠅有害 ,而不影響益

10、蟲(chóng) ,環(huán)境中不累積 ,不揮發(fā)2000Dow Agrosciences開(kāi)發(fā) hexaflum 白蟻誘餌 ,抑制昆蟲(chóng)角質(zhì)素合成 ,使其在脫皮時(shí)死亡 ,為低害殺蟲(chóng)劑2001PPG工業(yè)集團(tuán)把陽(yáng)離子電沉積油漆用于汽車(chē)工業(yè),用釔(在地殼中比鉛豐富) 代替鉛、鉻、鎳而抗腐蝕性強(qiáng)2002Chemical Specialties 公司(CSI)采用環(huán)境友好的堿式四元銅鹽(ACQ) 替代有毒害性的鉻砷合劑(CCA) 作為木材防腐劑2003Shaw Industries Inc公司“EcoWorx(tm)地毯片”，這是一種“從搖籃到搖籃”的產(chǎn)品2004Engelhard公司推出Rightfit系列顏料還具有良好的分

11、散性、尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及彼此相容性等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)成本也比高性能顏料低2005Archer Daniels Midland Company公司一種可減少乳膠涂料揮發(fā)性有機(jī)物的、非揮發(fā)性的、反應(yīng)性聚結(jié)劑 Archer RCTM2006S C Johnson&Son公司開(kāi)發(fā)的“綠色清單”可用來(lái)評(píng)定產(chǎn)品中各個(gè)組分對(duì)環(huán)境和人體健康的影響程度2007Cargill公司以植物油為基礎(chǔ)制備BiOHTM系列多元醇，成功地制備具有良好柔韌性的泡沫聚氨酯2008陶氏益農(nóng)(Dow AgroSciences)公司開(kāi)發(fā)了一種綠色化學(xué)合成法來(lái)生產(chǎn)新的殺蟲(chóng)劑，即Spinetoram殺蟲(chóng)劑2009Procter&am

12、p;Gamble和Cook C。mposites&Polymers兩家公司開(kāi)發(fā)出一種名Chemp MPS的涂料配方2010克拉克公司他們合成了一種改進(jìn)型的多殺菌素, 針對(duì)蚊子幼蟲(chóng)的滅殺非常有效。2011美國(guó)宣偉(Sherwin-Williams)公司貢獻(xiàn)在于水性丙烯酸醇酸樹(shù)脂合成技術(shù)4、小企業(yè)獎(jiǎng)年份 獲獎(jiǎng)公司獲獎(jiǎng)內(nèi)容1996Donlar 公司開(kāi)發(fā)2 種生產(chǎn)熱聚天門(mén)冬氨酸代替聚丙烯酸 ,它可被生物降解1997Legacy System 公司開(kāi)發(fā)冷卻臭氧過(guò)程 ,除硅晶片上有機(jī)物 ,清潔蝕刻電路板 ,代替溶劑清洗1998Pyrocool 技術(shù)公司推出 Pyrocool FEF 滅火劑和制冷劑

13、 ,環(huán)境友好產(chǎn)品1999Biofine 公司廢纖維素轉(zhuǎn)化成乙酰丙酸新技術(shù) , 用于處理造紙廢物、垃圾、廢紙、廢木材 , 產(chǎn)率可達(dá)70 %90 % ,可代替雙酚A 用于高分子材料(雙酚A 破壞內(nèi)分泌系統(tǒng))2000Revlon 公司發(fā)明 Enbirogluv 玻璃印花技術(shù) ,原料不含重金屬 ,成分有生物降解性 ,美觀耐久2001EDEN 生物子公司Harpin (無(wú)毒性蛋白質(zhì)) 技術(shù) ,用于激發(fā)植物自然分泌防御系統(tǒng) ,抗病蟲(chóng)害 ,已批準(zhǔn)使用的Messenger 產(chǎn)品已由40 多種農(nóng)作物證明有效2002SC Fluids 公司超臨界 CO2 用于半導(dǎo)體工業(yè)中光致抗蝕劑的去除技術(shù)2003AgraQue

14、st Inc公司一種高效、環(huán)境友好的生物殺真菌劑Serenade(r)2004Jeneil Biosurfactant公司以低成本商業(yè)化生產(chǎn)一系列低毒性的天然表面活性劑產(chǎn)品2005Metabolix，Inc公司利用生物技術(shù)制造天然塑料聚羥基烷酸酯(PHA)2006Arkon咨詢(xún)與NuPro技術(shù)公司在苯胺印刷工業(yè)中使用環(huán)境安全并易回收的溶劑2007NovaSterilis公司將環(huán)境友好型的超臨界二氧化碳技術(shù)用于高效醫(yī)學(xué)滅菌并商業(yè)化2008SiGNa化學(xué)公司開(kāi)發(fā)了一種包埋技術(shù)來(lái)穩(wěn)定這類(lèi)堿金屬2009綠色能源系統(tǒng)公司開(kāi)發(fā)了新的將植物糖類(lèi)轉(zhuǎn)換成常規(guī)碳?xì)淙剂系木G色合成路線(xiàn)。2010LS9 Inc他們利用

15、生物技術(shù)研制了可用作用做燃料 和化學(xué)品的產(chǎn)品 Renew able Petro leum TM 。2011生物琥珀(BioAmber)公司生物基琥珀酸的一體化生產(chǎn)及其下游應(yīng)用5、學(xué)術(shù)獎(jiǎng)年份 獲獎(jiǎng)?wù)攉@ 獎(jiǎng) 內(nèi) 容1996Taxas A & M 大學(xué)M. Holtzapple 教授 把廢生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為飼料、化學(xué)品與燃料(用石灰水或高壓低溫液氨處理纖維素 ,使其膨化 ,再酶降解)1997北卡羅來(lái)納大學(xué)J . M. Desimone 教授 開(kāi)發(fā)能溶于 CO2 的表面活性劑 ,用于微電子和光譜清洗1998斯坦福大學(xué) ,Trost 教授創(chuàng)立“原子經(jīng)濟(jì)”概念1999Carnegie Mellon 大學(xué)

16、 Collins 教授 發(fā)展了一系列 Fe ( ) 配位化合物(TAML 活性劑) 增強(qiáng)過(guò)氧化氫的氧化能力低溫下(55)活化 H2O2 漂白木槳2000Scripps 研究所的 Chihuey Wong 教授 開(kāi)發(fā)了不可逆的酶催化的酯轉(zhuǎn)化反應(yīng) ,用于藥品生產(chǎn)2001Tulane 大學(xué) ,Chao2Jun Li (李朝軍) 教授發(fā)展了“準(zhǔn)自然”催化作用 ,開(kāi)發(fā)在空氣和水中應(yīng)用的過(guò)渡金屬催化劑 ,用于以水為溶劑的多種合成反應(yīng)2002Pittsburgh 大學(xué) ,Eric J . Beckman 教授 建立了一種簡(jiǎn)單的模式 ,可以用來(lái)篩選能以低壓 CO2 做溶劑的有機(jī)物質(zhì) ,從而拓寬 CO2 的應(yīng)用

17、領(lǐng)域2003紐約布魯克林的技術(shù)大學(xué)的Richard A Gross溫和、選擇性聚合的新選擇-脂肪酶催化聚合2004Georgia技術(shù)研究院的C.A. Eckert和C.L. Loitta以一系列嶄新、環(huán)境友好并且可調(diào)的溶劑如超臨界二氧化碳、近臨界水及二氧化碳膨脹液體等取代傳統(tǒng)化學(xué)溶劑2005阿拉巴馬州大學(xué)的教授Robin DRogers一種使用離子液體溶解和加工纖維素為高級(jí)材料的平臺(tái)策略2006密蘇里州-哥倫比亞大學(xué)Galen JSuppes教授利用甘油制備丙二醇和丙酮醇單體2007Krische教授將傳統(tǒng)有機(jī)金屬試劑變?yōu)槭中约託浯呋瘎?，使加成反?yīng)在高手性選擇性下進(jìn)行，并生成了碳碳鍵2008美

18、國(guó)密歇根州立大學(xué)的Robert EMaleczka，Jr與Milton RSmith教授開(kāi)發(fā)出了復(fù)雜硼酸酯類(lèi)化合物的合成反應(yīng)新技術(shù)2009美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)的一位教授他研發(fā)成功一種使用銅催化劑和環(huán)境友好型還原劑的聚合工藝，該工藝使用抗壞血酸(維生素C)作為還原劑，需要較少的催化劑，為采用更綠色的方法合成先進(jìn)的高分子材料打開(kāi)了大門(mén)。2010了加州大學(xué)洛杉分校廖俊智教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)他們利用生物技術(shù)開(kāi)發(fā)了利用二氧化碳合成長(zhǎng)鏈醇的方法, 實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的循環(huán)利用。2011加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校Bruce HLipshutz教授貢獻(xiàn)在于爭(zhēng)取結(jié)束對(duì)有機(jī)溶劑的依賴(lài)補(bǔ)充：2012至2013年總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)獲

19、獎(jiǎng)情況簡(jiǎn)介年份獎(jiǎng)項(xiàng)獲獎(jiǎng)?wù)攉@獎(jiǎng)理由2013年（第18屆）綠色反應(yīng)條件獎(jiǎng)陶氏化學(xué)公司開(kāi)發(fā)了EVOQUETM預(yù)復(fù)合聚合物技術(shù)。4 綠色化學(xué)品獎(jiǎng)嘉吉開(kāi)發(fā)了植物油為原料的變壓器油，其產(chǎn)品更不易燃、毒性更低。4 小企業(yè)獎(jiǎng)Life Technologies公司開(kāi)發(fā)了用于基因檢測(cè)的關(guān)鍵化學(xué)品更高效而且更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)工藝。4 2012年（第17屆）學(xué)術(shù)獎(jiǎng)羅勃特·韋茅斯（Robert M. Weymouth）、詹姆斯·赫德里克（James L. Hedrick）研發(fā)的有機(jī)催化技術(shù)可以去除塑料生產(chǎn)過(guò)程中的有害金屬，生產(chǎn)出更加安全的終端產(chǎn)品，有利于塑料瓶的回收利用，可大

20、量減少塑料垃圾。5 學(xué)術(shù)獎(jiǎng)杰弗里·科茨（Geoffrey W. Coates）研發(fā)的可降解聚合物合成技術(shù)，以二氧化碳和一氧化碳為原料合成可降解塑料制品。5 小企業(yè)獎(jiǎng)Elevance可再生科學(xué)公司研發(fā)出一種生產(chǎn)高性能綠色專(zhuān)用化學(xué)品的低成本技術(shù)，相對(duì)于石化生產(chǎn)技術(shù)而言，該技術(shù)可以降低能耗，并顯著減少溫室氣體的排放。5 綠色反應(yīng)條件獎(jiǎng)氰特工業(yè)公司研發(fā)MAX HT“拜耳法”阻垢劑產(chǎn)品技術(shù)。5 綠色化學(xué)品獎(jiǎng)巴克曼公司應(yīng)用于造紙工業(yè)的纖維改性酶技術(shù)可以提高紙的強(qiáng)度和質(zhì)量，而不需要添加化學(xué)品或增加能源消耗，還可以令造紙業(yè)增加再生紙的比例。5 綠色合

21、成路線(xiàn)獎(jiǎng)克迪科思公司、加利福尼亞大學(xué)的一位博士研發(fā)出了一種更加高效、安全的綠色化學(xué)方法生產(chǎn)辛伐他汀藥物。53、 歷屆獲獎(jiǎng)情況詳細(xì)介紹1、 綠色合成路線(xiàn)獎(jiǎng)（Greener Synthetic Pathways Award）2013美 國(guó) 生 命 技 術(shù) 公 司 （ Life TechnologiesCorporation）因更安全、可持續(xù)地生產(chǎn)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）試劑所需的化學(xué)品 4,4'-二吡啶基二硫醚（Aldrithiol），獲得更綠色的合成路線(xiàn)獎(jiǎng)。PCR 是基因材料的放大過(guò)程，用于基礎(chǔ)研究、基因工程、法醫(yī)學(xué)、傳染病確診、食品安全和最新的藥品研究中。生產(chǎn) PCR 測(cè)試所需的關(guān)鍵化

22、學(xué)品是相當(dāng)浪費(fèi)的，經(jīng)常產(chǎn)生上萬(wàn)倍產(chǎn)品的廢物。三磷酸脫氧核苷酸（dNTPs）是通過(guò) PCR 產(chǎn)生的 DNA 的一些個(gè)體建造單元。傳統(tǒng)合成 dNTPs 效率低，中間體需要多次分離、純化，使用大量有毒有害的危險(xiǎn)品，如氯化鋅、三苯基磷、阿爾德林、二甲基甲酸胺和二氯甲烷。美國(guó)生命技術(shù)公司設(shè)計(jì)的 dNTPs 合成路線(xiàn)，僅有三步，并實(shí)現(xiàn)在一個(gè)反應(yīng)器中高效合成。該法將有毒有害物質(zhì)降到最低，每年減少約 150 萬(wàn)磅的有毒有害廢棄物。2011 年，該公司在德克薩斯的奧斯汀制造建廠合成 dNTPs 及衍生物。與傳統(tǒng)方法相比，該方法的有機(jī)溶液消耗量減少約 95%，其他有毒有害廢棄物減少約 65%；提高了產(chǎn)率和反應(yīng)專(zhuān)一

23、性；過(guò)程 E 因子（廢物量與產(chǎn)品量比率）從約 3200 減少到 400，幾乎達(dá)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。20122012年綠色合成路線(xiàn)獎(jiǎng)(Greener Synthetic Pathways Award)授予克迪科斯(Codexis)公司和美國(guó)洛杉磯加州大學(xué)的唐頤教授。他們的創(chuàng)新貢獻(xiàn)是高效合成辛伐他汀的生物催化工藝。 其創(chuàng)新與價(jià)值：辛伐他汀是一種治療高膽固醇的藥物，主要從天然產(chǎn)物中提取得到。傳統(tǒng)的多步驟合成工藝對(duì)于資源是很大浪費(fèi)，同時(shí)使用了大量的有害試劑。唐頤教授設(shè)想一條利用普通、廉價(jià)原料和工程酶的合成工藝?？说峡扑?Codexis)公司在酶和化學(xué)合成工藝方面進(jìn)行了優(yōu)化。由此產(chǎn)生了安全和經(jīng)濟(jì)的合成工藝，附

24、加值極高，同時(shí)滿(mǎn)足了消費(fèi)者的需求。一些歐洲和印度的生產(chǎn)商利用這種合成工藝已經(jīng)開(kāi)始生產(chǎn)辛伐他汀。 辛伐他汀是降低膽固醇的首選藥物，最初由默克公司開(kāi)發(fā)，創(chuàng)立了舒降之品牌辛伐他汀。在2005年，舒降之成為默克公司最暢銷(xiāo)的品牌產(chǎn)品，成為國(guó)際第二大銷(xiāo)售量的抑制素類(lèi)藥物，銷(xiāo)售額大約50億美元。根據(jù)艾美仕市場(chǎng)研究公司的調(diào)查，2006年舒降之專(zhuān)利保護(hù)過(guò)期以后，在2010年，辛伐他汀成為最大的處方類(lèi)抑制素類(lèi)藥物，大約9 400萬(wàn)個(gè)處方使用過(guò)此類(lèi)藥物。 辛伐他汀是一種半合成衍生物洛伐他汀，屬真菌天然產(chǎn)物。辛伐他汀比洛伐他汀在側(cè)鏈的2號(hào)碳位置上多一個(gè)甲基。采用傳統(tǒng)方法在洛伐他汀分子結(jié)構(gòu)上引入甲基需要多步化學(xué)合成。其

25、中一條合成路線(xiàn)是，洛伐他汀首先被水解為三元醇、monacolin L(通過(guò)硅烷化進(jìn)行保護(hù))，再進(jìn)行酯化，合成過(guò)程中采用叔丁基氯和脫保護(hù)；另一條路線(xiàn)涉及羧酸和醇的保護(hù)，2號(hào)碳的甲基化利用甲基碘作為甲基化試劑，同時(shí)采用相應(yīng)脫保護(hù)措施。盡管這些工藝有很大的優(yōu)勢(shì)，例如，70%的產(chǎn)品采用這些工藝，相應(yīng)的保護(hù)和脫保護(hù)措施使這些工藝集約化程度和生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高，但是這些工藝采用大量有毒、有害試劑。 唐頤教授和他在加州大學(xué)洛杉磯分校的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一條新的辛伐他汀合成工藝，同時(shí)確定了選擇性?；纳锎呋瘎┮约皩?shí)用、低成本的酰基化試劑。生物催化劑是LovD，是一種?；D(zhuǎn)移酶，能夠選擇性的轉(zhuǎn)移，把2一甲基丁酰的側(cè)

26、鏈轉(zhuǎn)化成monacolin J鈉鹽和銨鹽中8號(hào)碳原子醇羥基。酰化試劑DMB一SMMP對(duì)于LovD生物催化效率很高，比傳統(tǒng)替代品更加安全，能夠利用廉價(jià)原料一步合成?？说峡扑?Codexis)公司從加州大學(xué)洛杉磯分校獲得了使用權(quán)，隨后優(yōu)化了工業(yè)生產(chǎn)所需的酶和生產(chǎn)工藝。克迪科斯(Codexis)公司進(jìn)行了迭代次數(shù)為9的實(shí)驗(yàn)研究，得到了216個(gè)分枝和61 779個(gè)變種，開(kāi)發(fā)出具有高活性、高穩(wěn)定性、合理終止性的生物催化劑LovD的變異體。效率提高約1 000倍的改進(jìn)LovD和新的工藝促使反應(yīng)在高底物濃度的條件下得以完成，同時(shí)減少了?；噭┖洼腿》蛛x過(guò)程中溶劑的用量。 在新的合成路線(xiàn)中，洛伐他汀水解轉(zhuǎn)化

27、為 monacolin J的水溶性胺鹽。來(lái)自大腸桿菌、LovD?；D(zhuǎn)移酶的一種基因進(jìn)化異構(gòu)體，采用DMB一SMMP作為?；噭﹣?lái)生產(chǎn)水不溶性辛伐他汀的胺鹽。辛伐他汀合成中產(chǎn)生的唯一副產(chǎn)物是甲基3一巰基丙酸，可以被回收利用。在75 g/L的monacolin J中，辛伐他汀銨鹽最終產(chǎn)量超過(guò)97%。該技術(shù)實(shí)用、高效，避免使用一些危險(xiǎn)化學(xué)品，例如：叔丁基二甲基硅烷氯、碘甲烷和正丁基鋰。消費(fèi)者已經(jīng)對(duì)生物催化合成的辛伐他汀的工藝進(jìn)行了評(píng)估，事實(shí)證明符合了他們的需求。這種新工藝已經(jīng)生產(chǎn)了超過(guò)10 t的辛伐他汀。20112011年綠色合成路線(xiàn)獎(jiǎng)(Greener Synthetic Pathways Awar

28、d)授予日諾麥(Genomatica)公司。他們的創(chuàng)新貢獻(xiàn)在于以更低成本利用可再生原料生產(chǎn)基礎(chǔ)化學(xué)產(chǎn)品。其創(chuàng)新與價(jià)值:1,4􀀁丁二醇(BDO)是大宗化工基礎(chǔ)原料之一,用于合成許多常見(jiàn)聚合物,如氨綸。日諾麥提卡(Genomatica)公司利用先進(jìn)的基因工程,研發(fā)了一種使糖類(lèi)在發(fā)酵過(guò)程中生成1,4􀀁丁二醇(BDO)的微生物。此外,與以天然氣為原料生產(chǎn)1,4􀀁丁二醇(BDO)相比,日諾麥提卡(Genomatica)公司利用這種微生物,大規(guī)模生產(chǎn)1,4􀀁丁二醇(BDO)的成本非常低廉,能耗減少60%,二氧化碳排放量減少70%。日諾

29、麥提卡(Genomatica)公司正在與一些大企業(yè)合作,實(shí)現(xiàn)微生物生產(chǎn)1,4􀀁丁二醇(BDO)工藝的市場(chǎng)化。大多數(shù)大宗化學(xué)產(chǎn)品(包括單體在內(nèi))都以天然氣或石油為原料。日諾麥提卡(Genomatica)公司開(kāi)發(fā)出一種利用可再生物質(zhì)生產(chǎn)化學(xué)原料和中間體的工藝,可再生物質(zhì)有:糖類(lèi)、微生物和合成氣,此工藝正在逐步實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的商業(yè)化生產(chǎn)。該公司宗旨是利用成本低、綠色環(huán)保的生物基化學(xué)產(chǎn)品,改進(jìn)化學(xué)工業(yè),實(shí)現(xiàn)對(duì)占有一萬(wàn)億元市場(chǎng)的石油基工業(yè)化學(xué)產(chǎn)品的替代。Genomatica公司的技術(shù),不僅從源頭使原料和中間體實(shí)現(xiàn)環(huán)保,也使得下游產(chǎn)品制造商無(wú)需改變傳統(tǒng)工藝條件,就可以生產(chǎn)出數(shù)以千計(jì)的綠色產(chǎn)品

30、。Genomatica公司直接合成化學(xué)產(chǎn)品的工藝,減少了副產(chǎn)品的生成。2010該獎(jiǎng)項(xiàng)授予了美國(guó)陶氏 ( Dow )化學(xué)公司和德國(guó)巴斯夫(BASF)公司。他們共同研發(fā)了利用過(guò)氧化氫作為氧化劑制備環(huán)氧丙烷的新路線(xiàn)(HPPO)。環(huán)氧丙烷(PO)是世界上用量最大的工業(yè)化學(xué)品之一,也是合成許多工業(yè)品的原料之一,如去污劑、脂肪族聚氨酯、溶冰劑、食品添加劑、個(gè)人護(hù)理用品等。傳統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的路線(xiàn)中產(chǎn)生許多副產(chǎn)品,還有大量廢物。Dow化學(xué)公司和BASF公司共同研發(fā)了利用過(guò)氧化氫作為氧化劑制備環(huán)氧丙烷的新路線(xiàn),消除了大多數(shù)廢物的產(chǎn)生,極大降低了水和能源的使用量。HPPO工藝產(chǎn)率高,副產(chǎn)品僅有水。Dow-BASF

31、催化劑使用的是 ZSM-5型分子篩,這種分子篩孔道直徑為0.5nm,其結(jié)構(gòu)中鈦原子取代了四面體配位環(huán)境中的百分之幾的硅原子。利用這種催化劑,使得過(guò)氧化氫和丙烷幾乎可以一步合成環(huán)氧丙烷。丙烷與過(guò)氧化氫環(huán)氧化的反應(yīng)在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行,以甲醇為溶劑,反應(yīng)的溫度和壓力比較溫和。該反應(yīng)的特點(diǎn)是"兩高"-同時(shí)具有高的丙烷轉(zhuǎn)化率和高的環(huán)氧丙烷產(chǎn)率,過(guò)氧化氫被全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。與使用有機(jī)過(guò)氧化物相比,HPPO過(guò)程使用足夠少的過(guò)氧化物,反應(yīng)完成后,反應(yīng)物全被轉(zhuǎn)化。因此，省去了過(guò)氧化物的回用環(huán)節(jié)。新過(guò)程副產(chǎn)品只有水,省去了收集和純化副產(chǎn)品,生產(chǎn)設(shè)備成本降低了5%。HPPO 過(guò)程也具有較大的環(huán)境

32、優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)工藝比,它降低了70% -80%廢水的生成，節(jié)省了35%的能源消耗。 BASF 公司通過(guò)對(duì)大量 PO 生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)效益分析發(fā)現(xiàn)，HPPO過(guò)程生產(chǎn)成本最低,同時(shí)對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小。2009第14屆“美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的“更綠色合成路線(xiàn)獎(jiǎng)”(Greener Synthetic Pathways Award)授予了伊士曼化學(xué)品公司，該公司開(kāi)發(fā)了一種無(wú)需溶劑的生物催化工藝來(lái)生產(chǎn)化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品所需的酯類(lèi)組分，生產(chǎn)過(guò)程中不再需要使用強(qiáng)酸和可能存在危害的溶劑。該工藝還可以使用一些屬于較為敏感型的原料如不飽和脂肪酸，因此，這種工藝可以生產(chǎn)出新的化妝品成分。生物酶催化作用甚至能夠帶來(lái)

33、一些優(yōu)良性能的產(chǎn)品，如，4一羥基醇和乙酸可以生產(chǎn)出一種特殊的酯，這種酯能夠抑制酪氨酸酶，而酪氨酸酶是合成黑色素的關(guān)鍵酶。因此，它能夠有效地減少皮膚中的和傳統(tǒng)的工藝相比，伊士曼公司開(kāi)發(fā)的新工藝改善了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了產(chǎn)率，有利于環(huán)境保護(hù)。20082008年美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)的綠色合成路線(xiàn)獎(jiǎng)(Greener Synthetic Pathways Award)頒給了Battelle公司。專(zhuān)家小組對(duì)此項(xiàng)研究的創(chuàng)新和價(jià)值評(píng)價(jià)是：在美國(guó)，激光打印機(jī)和復(fù)印機(jī)每年要消耗超過(guò)18.2萬(wàn)t(4億磅)的墨粉。傳統(tǒng)的墨粉以石油為原材料制成，墨粉與紙張融合得非常牢固，紙張使用后墨粉很難去除，因此紙張難以再利用。Ba

34、ttelle公司及其合伙人-AIR公司(The Advanced Image Resources)和俄亥俄州大豆委員會(huì)(The Ohio Soybean Council)，合成了一種以大豆為原料的墨粉，其性能與傳統(tǒng)墨粉相比沒(méi)有任何差別，最重要的是墨粉容易從紙張上脫除。這種新的墨粉合成技術(shù)，能節(jié)省大量的能源并且實(shí)現(xiàn)紙纖維的回收再利用。2007早在20世紀(jì)40年代，復(fù)合木材材料工業(yè)已開(kāi)始大量使用合成樹(shù)脂膠黏劑甲醛基膠黏劑，如苯酚一甲醛及尿素-甲醛(urea-formaldehyde，UF)等膠黏劑。甲醛是一種致癌物質(zhì)，且使用甲醛基膠黏劑木制品會(huì)向空氣中釋放甲醛；是使生產(chǎn)工人和消費(fèi)者身體致癌的幫兇。

35、蛋白質(zhì)膠將人體中的肌肉與骨骼連接起來(lái)，受蛋白質(zhì)膠這一性質(zhì)的啟發(fā)，俄勒岡州立大學(xué) (CFP)的Kaichang Li教授發(fā)明了一種新的環(huán)境友好的膠黏劑。這種膠黏劑是對(duì)自然界大量存在的、可再生的大豆蛋白中的部分氨基酸進(jìn)行改性；Hercules公司提供了固化劑組分。使用以大豆粉為原料的膠黏劑，生產(chǎn)的膠合木板具有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力；因再含有甲醛或使用甲醛而環(huán)境友好；強(qiáng)度和抗水性能上也優(yōu)于用甲醛基膠黏劑。使用這項(xiàng)技術(shù)，在木制品的生產(chǎn)和家具的使用過(guò)程中，因無(wú)甲醛，提高了生產(chǎn)、居家和辦公的室內(nèi)空氣質(zhì)量，使得人類(lèi)遠(yuǎn)離了甲醛的威脅。2006Merck公司因使用新的綠色途徑合成-氨基酸生產(chǎn)JanuviaTM藥品中的活性成

36、分而獲該獎(jiǎng)項(xiàng)。專(zhuān)家小組對(duì)其創(chuàng)新與價(jià)值評(píng)論道：Merck公司發(fā)現(xiàn)了一種高度創(chuàng)新和有效催化合成Sitagliptin的方法，這種具有革命性意義的合成方法使生產(chǎn)每克Sitagliptin可以少產(chǎn)生約220 g的廢棄物，同時(shí)可以將總產(chǎn)量提高50。在今后生產(chǎn)JanuviaTM藥物的過(guò)程中，Merck公司將至少減少l5萬(wàn)t廢棄物，其中包括近5萬(wàn)t的水合廢棄物。20052005年有兩項(xiàng)成果榮獲更新合成路線(xiàn)獎(jiǎng)，它們分別是Archer Daniels Midland Company(ADM)和Novozymes公司的酶催化酯交換技術(shù)生產(chǎn)低游離脂肪酸油脂和Merck&Co，Inc公司的重新設(shè)計(jì)、高效立體選

37、擇性合成藥物Emend 的活性成分 Aprepitanto。ADM和Novozymes公司榮獲更新合成路線(xiàn)獎(jiǎng)的成就為“通過(guò)Lipozyme酶催化酯交換反應(yīng)生產(chǎn)的低游離脂肪酸油脂NovaLipidTM。食品及其配料工業(yè)所面臨兩個(gè)主要挑戰(zhàn)，一是為公眾提供健康的產(chǎn)品，二是開(kāi)發(fā)環(huán)境友好的生產(chǎn)技術(shù)。目前，ADM和Novozymes正致力于使酶催化酯交換技術(shù)商業(yè)化，該技術(shù)不僅通過(guò)減少美國(guó)膳食中游離脂 肪酸對(duì)公眾健康有巨大的實(shí)際效果，而且利用酯交換工藝通過(guò)減少污水排放產(chǎn)生了重大的環(huán)境效益。MerckCo，Inc公司榮獲更新合成路線(xiàn)獎(jiǎng)的成就為“重新設(shè)計(jì)、高效合成對(duì)化學(xué)療法引起嘔吐新療法藥物 Emend 的活性

38、成分 Aprepitant”。針對(duì)化學(xué)療法引起惡心、嘔吐等癥狀，最常見(jiàn)的是癌癥化療伴生的副反應(yīng)，Emend 是一種新療法藥物。臨床應(yīng)用表明，在化學(xué)療法期間和之后即刻使用，Emend 能減少惡心、嘔吐。Aprepitant是Emend 的活性藥物成分，它是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的合成目標(biāo)，其含有2個(gè)雜環(huán)和3個(gè)手性中心。2004變更合成路線(xiàn)獎(jiǎng)得主為Bristol-Myers Squibb公司(簡(jiǎn)稱(chēng)BMS)，它開(kāi)發(fā)成功了制備抗癌藥Taxol主成分paclitaxel的綠色工藝。近年來(lái)BMS進(jìn)一步研發(fā)出利用最新植物細(xì)胞發(fā)酵法得到paclitaxe來(lái)合成Taxol的綠色化學(xué)技術(shù)，方法是培養(yǎng)一特定的紫杉細(xì)胞愈合組

39、織，直接萃取其中的paclitaxe，經(jīng)色層分析法純化與結(jié)晶分離而成。和半合成法相比，新工藝沒(méi)有化學(xué)轉(zhuǎn)換，可免除6種中間產(chǎn)物的生成，也不需要使用樹(shù)葉和樹(shù)枝，不會(huì)產(chǎn)生固體廢棄物。此外，新工藝免去l0種溶劑和6道干燥步驟，使能耗大大降低，同時(shí)也能確保Taxol可以穩(wěn)定供應(yīng)。2003榮獲該獎(jiǎng)的是Süd-Chemie Inc公司，其獲獎(jiǎng)成就為“固體氧化物催化劑合成的無(wú)廢水工藝”。隨著催化技術(shù)的進(jìn)步，近來(lái)在減少污染方面取得了一些重要的成就，如氫等清潔能源的生產(chǎn)。但是，這些領(lǐng)域中所用催化劑的合成，經(jīng)常伴隨著廢水和其他污染物(如NOx、SOx、含鹵化合物等) 的大量排放。Süd-Chem

40、ic Inc公司一直致力于不斷地開(kāi)發(fā)和投資新的先進(jìn)催化合成技術(shù)，這次他們成功地開(kāi)發(fā)一個(gè)新的合成路線(xiàn)，事實(shí)證明其能夠達(dá)到零廢水排放、零硝酸鹽排放，并且沒(méi)有或很少NOx釋放。同時(shí)，新合成路線(xiàn)大大減少了水和能量的消耗。據(jù)估計(jì)，新技術(shù)每生產(chǎn)5000噸氧化物催化劑，可以減少大約 37.89萬(wàn)噸廢水、1.43萬(wàn) 噸硝酸鹽和3800噸NOx的排放。2002更新合成路線(xiàn)獎(jiǎng)授予Pfizer公司，這是因?yàn)樗麄冮_(kāi)發(fā)了合成Sertraline的新工藝，將原有的三步變?yōu)橐徊?，大大減少了污染，提高了工人的安全性。Sertraline是重要藥物Zoloft中的有效成分，而Zoloft是廣為使用的一種治療憂(yōu)郁癥的處方藥。Pf

41、izer在仔細(xì)研究每一個(gè)化學(xué)步驟之后，將綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用于Sertraline的合成過(guò)程。新工藝大大減少了污染，提高了工人和環(huán)境的安全性，在材料處理、節(jié)能、節(jié)水方面也頗有優(yōu)勢(shì)，并使總產(chǎn)量翻了一番。此外，Pfizer 在新工藝中使用溶解性更好的乙醇作溶劑，減少了原工藝中4種溶劑(二氯甲烷、四氫呋喃、甲苯、正己烷) 的使用量，省去了蒸餾、再生等工序。Pfizer 還巧妙地利用可溶性差異使第一個(gè)反應(yīng)的平衡向亞胺生成方向移動(dòng)，這樣難處理的TiCl4生成量減少140 t/ a 。同時(shí)，這種改進(jìn)使NaOH 用量、廢物HCl生成量分別減少50 %和35 %，固態(tài)廢物TiO2減少440 t/ a。2001諾維

42、信公司榮獲優(yōu)化合成線(xiàn)路獎(jiǎng) ,由諾維信公司開(kāi)發(fā)的酶法處理棉織物的加工工藝是用經(jīng)濟(jì)、環(huán)保工藝替代在紡織工業(yè)中普遍使用的化學(xué)制劑的一項(xiàng)創(chuàng)舉。此次獲獎(jiǎng)的酶法加工工藝被稱(chēng)為“生物精煉”，可減少對(duì)環(huán)境的損害，在并不損害棉纖維的同時(shí)節(jié)約了水和能源。 生物精煉工藝中使用的酶制劑可在非常溫和的條件下對(duì)棉纖維進(jìn)行處理。由于產(chǎn)生的化學(xué)廢物較少，工藝過(guò)程中的用水量相應(yīng)減少，對(duì)環(huán)境的危害也有所降低，使這一新技術(shù)在一定程度上成為一種經(jīng)濟(jì)可行的傳統(tǒng)工藝替代法。 傳統(tǒng)工藝中，在高溫條件下用氫氧化鈉去除雜質(zhì)時(shí)會(huì)損傷部分纖維，而用酶代替氫氧化鈉可以完成同樣的工作但不損傷纖維。因?yàn)樯锞珶捁に嚤葌鹘y(tǒng)精煉工藝中使 用的化學(xué)制劑和漂洗

43、步驟更少，紡織廠因此可減少30-50%的用水量。通過(guò)工廠試驗(yàn)證明，與傳統(tǒng)氫氧化鈉加工工藝相比較，生物精煉可降低污染40%。 2000此獎(jiǎng)授予了Rohe Colorodo Corporition(RCC)，以獎(jiǎng)勵(lì)他們開(kāi)創(chuàng)出一條合成Cytovene的高效方法。Cytovene是一種強(qiáng)有力的抗病毒藥，用于治療CMV視網(wǎng)膜炎，此病癥出現(xiàn)在免疫系統(tǒng)受損病人的身上，包括艾滋病患者和接受組織器官移植的病人。本工藝在采用無(wú)毒原料和溶劑、減少有害排放、提高反應(yīng)效率等方面都成功地貫徹了綠色合成的基本原則，而且此項(xiàng)技術(shù)也適用于合成其他抗病毒藥，如Zorivas。19991999年獲獎(jiǎng)?wù)呤荓illy研究實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)

44、室設(shè)計(jì)出更有效的、更少?gòu)U棄物的合成方法來(lái)制備一種抗痙攣(anticonvulant)藥物。此種藥物可以有效地治療癲癇(epilepsy)和神經(jīng)退化絮亂的疾病。原始的藥物候選者是5H-2,3-benzodiazepine，稱(chēng)為Y300164；其合成過(guò)程包括幾個(gè)有問(wèn)題的步驟。例如，合成需要使用大量的有機(jī)溶劑，產(chǎn)生相當(dāng)量的含鉻污染物，并經(jīng)過(guò)一個(gè)不對(duì)稱(chēng)還原過(guò)程，而此過(guò)程效率很低。通過(guò)重新設(shè)計(jì)合成策略，Lily的研究人員每生產(chǎn)100 kgLY300164，避免了34000 L的溶劑的使用和產(chǎn)生300 kg鉻污染物的產(chǎn)生。此外，原過(guò)程中要產(chǎn)生的6個(gè)中間體減少為3個(gè)，由此減少了工作人員對(duì)有害化學(xué)品的接觸，同

45、時(shí)減少了生產(chǎn)過(guò)程的成本。此新的合成方法效率更高，由原來(lái)的l6%提高到55 %。 1998l998年授予Flexsys America LP。該公司采用了對(duì)氫原子的親核芳香取代的新工藝合成4-胺基二苯胺，用堿促進(jìn)硝基苯和苯胺的直接偶聯(lián)，避免了傳統(tǒng)工藝造成的很難處理的含有大量無(wú)機(jī)鹽和少量有機(jī)物廢水以及大量?jī)?chǔ)存和使用氯氣的缺點(diǎn)。 19971997年授予BHC Company。該公司開(kāi)發(fā)了一條生產(chǎn)布洛芬的新合成過(guò)程。布洛芬是具有消炎抗風(fēng)濕作用的一種藥物。該項(xiàng)新技術(shù)只包含三個(gè)催化反應(yīng)步驟，原子利用率大約為80%(如果包括回收的副產(chǎn)物醋酸，實(shí)際原子利用率可達(dá)99% )；而現(xiàn)有的技術(shù)包括6個(gè)化學(xué)計(jì)量反應(yīng)步驟

46、，原子利用率低于40%。使用HF無(wú)水作為催化劑和溶劑，提高了選擇性，減少了廢棄物的產(chǎn)生。 1996l996年授予了Monsanto Company。該公司開(kāi)發(fā)并應(yīng)用了一條新的亞氨基雙乙酸二鈉(DSIDA)生產(chǎn)路線(xiàn)。DSIDA是生產(chǎn)非選擇性的環(huán)境友好除莠劑的重要中間體。這條新的合成路線(xiàn)的特點(diǎn)是采用銅催化劑催化二乙醇胺的脫氫，生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了“零排放”。而生產(chǎn)DSIDA的傳統(tǒng)工藝為需要氨、甲醛、氫氰酸和HC1為原料的Strecker過(guò)程；其中HCN為劇毒物質(zhì)，每生產(chǎn)7 kg產(chǎn)物大約產(chǎn)生1 kg廢棄物。這些廢棄物含有痕量的氰化物和甲醛而必須處理，以保證對(duì)工人、社區(qū)和環(huán)境不造成危害。 2、綠色反應(yīng)條件

47、獎(jiǎng)（Greener Reaction Conditions Award）2013本年度的更綠色反應(yīng)條件獎(jiǎng)授予陶氏化學(xué)公司（Dow Chemical Company），表彰其技術(shù)用于改善TiO2 分散度及減少 TiO2 的添加量。TiO2 因具有高折射率與光散射能力而作為白色涂料基本添加劑，通常它是涂料里最最貴和最耗能的成分；同時(shí)，也是已有染料配方里對(duì)生態(tài)影響最大的成分。因其聚集而添加量增加，涂料的成本以及排放也隨之增加。陶氏研發(fā)的一種聚合物能有效提高 TiO2 分散均勻度，從而減少所需 TiO2 的添加量。陶氏研發(fā)的 EVOQUE的預(yù)聚物，包覆在 TiO2顆粒表面以提高其在涂料中的分散能力。通

48、過(guò)提高顏料與涂料中其他成分的相互作用，該預(yù)聚物負(fù)載更少顏料卻達(dá)到更好的掩色效果，待涂料干后能得到更均勻、更耐用、更光滑涂料層 。EVOQUE與配方大多數(shù)染料成分兼容；如與零揮發(fā)性有機(jī)化合物（zero-VOC）的水溶性涂料，并可減少 20%的 TiO2 用量，降低涂料的流變性。作為第三方評(píng)估機(jī)構(gòu)（Life Cycle Assessment，LCA）的評(píng)估結(jié)果顯示使用 EVOQUE作為外墻涂料中使用，TiO2 用量減少導(dǎo)致涂料碳排放量降低超過(guò) 22%；水消耗量降低 30%；NOx 和 SOx 排放量降低 24%；對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化（藻花）的潛在影響降低27%；降低了 30%潛在的 COD 量以及 35

49、%非甲醇揮發(fā)物質(zhì)。更重要的是涂料的性能得以改善，同時(shí)能有效提高水體和空氣的質(zhì)量。20122012年美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)的綠色反應(yīng)條件獎(jiǎng)(Greener Reaction Conditions Award)授予氰特工業(yè)公司(Cytec Industries Inc)，他們開(kāi)發(fā)了MAX HT®方鈉石阻垢劑。 其創(chuàng)新與價(jià)值：“拜耳法”生產(chǎn)工藝將鋁土礦轉(zhuǎn)化為制備鋁的原材料氧化鋁。使用拜爾工藝的工廠中，沉積在熱交換器和管道上的礦物質(zhì)增加了能量的消耗，清除這些結(jié)垢需要停工并使用硫酸進(jìn)行清洗。氰特工業(yè)公司的產(chǎn)品可以阻礙結(jié)垢的生成。在全球范圍內(nèi)有18家公司正在使用MAX HT阻垢劑，每年可以節(jié)約萬(wàn)

50、億Btu能量。清潔次數(shù)的減少，每年可減少數(shù)百萬(wàn)磅的酸性廢物的排放。 “拜耳法”生產(chǎn)工藝包括：首先，使用熱氫氧化鈉溶液從鋁土礦中提取三水氧化鋁。然后，分離不溶性固體，得到氫氧化鋁沉淀，同時(shí)廢液被回收。熱交換器可以濃縮廢液，使其中苛性鈉的濃度達(dá)到最佳濃度，然后加熱到一定溫度使其消化。二氧化硅或者硅酸鹽是主要黏性材料，可迅速的溶解在拜爾特有的溶液當(dāng)中，被用來(lái)消化氧化鋁，最終導(dǎo)致溶液中二氧化硅過(guò)飽和，特別是氫氧化鋁沉淀后，溶液當(dāng)中的二氧化硅在熱交換器的表面與苛性鈉和氧化鋁發(fā)生反應(yīng)。因此方鈉石結(jié)垢(即：結(jié)晶硅酸鹽)產(chǎn)生在熱交換器表面和各級(jí)工藝管道內(nèi)壁。結(jié)垢降低了熱交換器的效率。拜爾工藝操作人員必須定期停

51、產(chǎn)除垢、檢修，包括用酸除積垢。除垢使用的酸是一種廢液，需要回收處理。除了酸洗除垢外，大部分工藝管道的積垢需要采用機(jī)械外力除垢，例如手提鉆。 氰特工業(yè)公司(Cytec)針對(duì)拜爾自身生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)了MAX HT阻垢劑。在市場(chǎng)上還沒(méi)有應(yīng)用于此領(lǐng)域的阻垢劑。這種阻垢劑是一種活性聚合物，以能滲透到晶體內(nèi)部和吸附到晶體表面的方式抑制晶體生長(zhǎng)，分子本身含有硅烷官能團(tuán)。聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量在10 00030 000。他的合成工藝包括具有硅烷基團(tuán)單體和含有聚合物骨架的化合物與含有硅烷基團(tuán)的試劑反應(yīng)得到的含硅烷基團(tuán)單體的聚合，劑量范圍為(24)×10一5。根據(jù)美國(guó)環(huán)?？偩?EPA)的可持續(xù)發(fā)展未來(lái)計(jì)劃，對(duì)

52、這些聚合物的評(píng)估表明對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境的整體水平影響很低。 從加熱器表面去除積垢有很多的好處。從各單元操作產(chǎn)生的熱蒸汽中回收熱量效率更高。蒸發(fā)量的提升，使逆流清洗電路更有效，同時(shí)降低了堿的損失。減少蒸汽的使用，可以降低化石燃料燃燒的排放。最后，降低用于清潔加熱器硫酸的用量可以減少工人的接觸和廢液的產(chǎn)生。通常情況下，MAX HT阻垢劑增加了滯留時(shí)間，對(duì)于加熱器的消化時(shí)間從810 d到4560 d，對(duì)于蒸發(fā)器的滯留時(shí)間從2030 d延長(zhǎng)到150 d。 世界范圍內(nèi)有73家采用“拜耳法”生產(chǎn)工藝的工廠，生產(chǎn)能力在20萬(wàn)600萬(wàn)t/a；大多數(shù)工廠生產(chǎn)能力在150萬(wàn)300萬(wàn)t/a。18家采用“拜耳法”生產(chǎn)工

53、藝的工廠已經(jīng)采用這種除垢技術(shù)；7家以上的工廠正在測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)。每個(gè)使用MAX HT阻垢劑的工廠每年可節(jié)省200萬(wàn)2 000萬(wàn)美元。所有工廠實(shí)現(xiàn)每年節(jié)約能源約9.5萬(wàn)47.5萬(wàn)億Btu，這相當(dāng)于約減少1.1億7.7億磅(1磅=0.453 kg)的CO2排放。清潔次數(shù)和清潔所用酸量的減少，實(shí)現(xiàn)每年危險(xiǎn)廢棄物的排放減少760萬(wàn)2億3 000萬(wàn)磅。2011綠色反應(yīng)條件獎(jiǎng)(Greener Reaction Conditions Award)授予Kraton performance polymers有限公司,他們開(kāi)發(fā)了NEXARTM聚合物膜技術(shù)。他們開(kāi)發(fā)了NEXARTM聚合物膜技術(shù)。其創(chuàng)新與價(jià)值:利用反滲

54、透凈化鹽水是膜過(guò)濾技術(shù)最廣泛應(yīng)用之一?？乞v公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一系列無(wú)鹵素、高透過(guò)率、溶劑用量少的聚合物膜。這種膜的優(yōu)點(diǎn)在于:凈化水的效率是傳統(tǒng)膜的數(shù)百倍,成本節(jié)約70%,能耗減少50%。聚合物膜已在各種凈化工藝過(guò)程中廣泛使用。膜具有選擇性,能使一些分子通過(guò)的同時(shí)阻止其他分子通過(guò)。膜的凈化包括反滲透海水淡化、水超純化、鹽回收和廢酸回收。膜的效率由水分子(或其他分子)通過(guò)膜的速率(稱(chēng)為膜通量)所決定。增加膜一側(cè)的壓力,可以增加膜通量,但是隨著壓力的增大,對(duì)膜的強(qiáng)度要求更高。Kraton公司開(kāi)發(fā)的NEXARTM聚合物膜技術(shù),適用于需要高水位或高離子通量的應(yīng)用領(lǐng)域?？乞v公司研發(fā)的聚合物是一種嵌段共聚物,強(qiáng)

55、度(聚叔丁基苯乙烯)、韌性、彈性、水或離子通道(苯乙烯-磺化苯乙烯),由不同嵌段提供。這5個(gè)連續(xù)共聚物嵌段在干、濕環(huán)境下,均能表現(xiàn)出良好的強(qiáng)度和韌性?？乞v聚合物NEXARTM的生產(chǎn)過(guò)程中,減少50% 烴類(lèi)有機(jī)溶劑的使用,完全消除了鹵化夾帶劑的使用。該技術(shù)在使用過(guò)程中優(yōu)勢(shì)明顯。NEXARTM聚合物的水通量是現(xiàn)有反滲透膜的400倍,大大減少了能源和材料的使用。據(jù)保守估算,中型反滲透(RO)裝置材料成本節(jié)省約70%以上,能源成本節(jié)省約50%。在電滲析反轉(zhuǎn)(EDR)過(guò)程中,由于NEXARTM 聚合物具有高機(jī)械強(qiáng)度可使用較薄的膜,所用材料減少了50%,同時(shí)也減少了由于膜阻力帶來(lái)的能量損失。更重要的是,N

56、EXARTM聚合物可替代目前PVC(聚氯乙烯)在電滲析膜中的使用。NEXARTM 聚合物膜高效的水透過(guò)性,可用于能量回收通風(fēng)系統(tǒng)(ERV),可以排盡室內(nèi)空氣,引入盡可能多的新鮮空氣。NEXARTM聚合物具有很好的環(huán)境效應(yīng),在濕度調(diào)節(jié)應(yīng)用方面,用于高性能紡織品和服裝的生產(chǎn)過(guò)程,徹底消除了使用危險(xiǎn)的鹵化加工助劑,例如:全氟磺酸聚合物和PTFE(聚四氟乙烯)。2010該獎(jiǎng)項(xiàng)授予了默克 (M erck & Co. , Inc. )公司和克迪科斯 ( C odex is, Inc. )公司。兩家公司研制了一種改進(jìn)的轉(zhuǎn)氨酶, 使 2 型糖尿病的治療藥物-西他列汀( S itagliptin)合成條

57、件更符合綠色化學(xué)要求。S itag liptin是治療2型糖尿病 的藥物Januv iaTM 中的活性成分。他們共同研制了第 2代合成西他列汀的綠色路線(xiàn): 合作開(kāi)發(fā)了一種酶催化劑用來(lái)代替金屬催化劑, 利用酶催化反應(yīng)合成西他列汀, 提高了反應(yīng)產(chǎn)率和生產(chǎn)的安全性。初步研究表明, 這種新型的酶催化劑對(duì)于合成其他藥物的反應(yīng)也很有用。這種改進(jìn)的轉(zhuǎn)氨 酶被證明 是由酮直 接合成 R構(gòu)型的胺, 是這一類(lèi)反應(yīng)的通用催化劑。這種酶催化反應(yīng)也包含著重要的綠色化學(xué)合成思路, 其中關(guān)鍵一步的轉(zhuǎn)化已經(jīng)被美國(guó)化學(xué)會(huì)綠色化學(xué)研究所的藥物圓桌會(huì)議驗(yàn)證。M erck公司和 C odex is公司利用科技創(chuàng)新成果, 實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境友好, 滿(mǎn)足了這種重要藥物日益增長(zhǎng)的需求, 并且該成果有可能被用于更多的化學(xué)品的合成。 2009第14屆“美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的“更綠色反應(yīng)條件獎(jiǎng)”(Greener Reaction Conditions Award)授予了CEM公司。該公司發(fā)明了一種用于食品分析過(guò)程中快速蛋白質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)方法，這種方法減少了有毒試劑和能源的使用。CEM公司發(fā)明了一種用于食品分析過(guò)程中快速的蛋白質(zhì)自動(dòng)檢測(cè)方法，該公司發(fā)明的iTAG專(zhuān)利技術(shù)直接區(qū)分和測(cè)量蛋白質(zhì)含量(而非氮元素)。其原理是利用