绿色化工原理作业(美国总统化学奖)2015年(3)

2019-01-05 11:58

的碳原子。通过改变合成路线使得氧化过程能利用空气、氢氧化钠和二甲基亚砜, 可以完全消除铬污染物的产生。 2000年

获奖内容和原因:RoheColorodo Corpor-ition( RCC) ,开创出一条合成Cytovene的高效方法。

意义:Cytovene是一种强有力的抗病毒药,用于治疗CMV视网膜炎, 此病症出现在免疫系统

受损病人的身上, 包括艾滋病患者和接受组织器官移植的病人。本工艺在采用无毒原料和溶剂、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的基本原则, 而且此项技

术也适用于合成其他抗病毒药, 如Zorivas。 2001年

获奖内容和原因:诺维信公司开发的酶法处理棉织物的加工工艺是用经济、环保工艺替代在纺织工业中普遍使用的化学制剂的一项创举。此次获奖的酶法加工工艺被称为“生物精炼”,可减少对环境的损害,在并不损害棉纤维的同时节约了水和能源。

意义:生物精炼工艺中使用的酶制剂可在非常温和的条件下对棉纤维进行处理。由于产生的化学废物较少,工艺过程中的用水量相应减少,对环境的危害也有所降低,使这一新技术在一定程度上成为一种经济可行的传统工艺替代法。 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的工作但不损伤纤维。因为生物精炼工艺比传统精炼工艺中使用的化学制剂和漂洗步骤更少,纺织厂因此可减少30-50%的用水量。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%。 2002年

获奖内容和原因:辉瑞公司开发了合成Sertraline(重要药物Zoloft 的有效成分)的新工艺,将原有的三步变为一步,大大减少了污染,提高了工人的安全性。

意义:Sertraline是一种选择性5一羟色胺(Seroto— nin)再摄取抑制剂,可用于治疗严重的抑郁症、恐怖性失常、强迫性精神失常和外伤引起的紧张等病症。新的生产过程先是一甲胺与四氢萘酮反应生成亚胺,然后是亚胺基团还原和苯基乙醇酸的不对称盐原位分解,最后得到手性的高纯sertraline产品。因为在还原过程中使用了高选择性的钯催化剂,副产物的生成大为减少,简化了产品的后续处理。整个过程的产率和选择性都显著提高,一甲胺、四氢萘酮和苯基乙醇酸的用量分别下降了60%、45%和20%。 2003年

获奖内容和原因:Sud-Chemie Inc. 公司成功地开发的新合成路线大大减少了水和能量的消耗。

意义:新合成路线以非常简单的化学知识为基础,他们从一种洁净、易得且大量商品化的金属出发,使其在氧化剂存在下与一种不含有害物质的有机酸反应, 替代传统的以硝酸金属盐为原料的酸碱沉淀法。其中, 有机酸的作用就是活化金属, 使其释放出电子形成氧化物前体。通过氧化剂( 通常是空气) 的帮助, 一种多孔的固体氧化物就可以室温一步合成, 并且无任何污水排放。 2004年

获奖内容和原因:Bristol-Myers Squibb 公司(BMS),该公司利用植物细胞发酵(PPEF)和萃取技术,开发了一种生产Taxol制品的绿色合成路线而获得更新合成路线奖 2005年

获奖内容和原因:Archer Daniels Midland和Novozymes 公司的酶法酯交换技术 意义:Archer Daniels Midland(ADM)和Novozymes两公司正在工业化的酶法酯交换技术,不仅由于降低了食品中反式脂肪酸的含量,对公众健康具有极大的正面影响,而且由于消除了化学酯交换反应过程中所产生的废物,对环境也大有益处。酶催化酯交换反应技术对保护环境和人类健康都有积极的作用,它避免了多种腐蚀性化学品的使用以及副产品和废物的产生,同时也改善了食物油资源的利用。

2006年

获奖内容和原因:默克( Merck) 公司开发出一条用 -氨基酸制备JanuviaTM活性成分的新颖的绿色合成路线。

意义:利用这一新合成路线, 每生产1磅( 1磅=453 6g) sitagliptin可以减少220磅废物的产生, 总产率提高了近50%。 2007年

获奖内容和原因:美国俄勒冈州立大学的KaichangLi教授、哥伦比亚Forest产品公司和Hercules公司联合开发了环境友好的木材加工粘合剂, 并获得商业应用,。这种粘合剂主要成分是大豆蛋白。这种环境友好的粘结剂比现有传统粘合剂强度更高, 成本更具优势。

意义:该技术的应用, 使制造家具、厨房橱柜的工厂,其他复合木材原料的用户及家具用户都有了性能良好的、无甲醛的替代品, 从而使家庭和办公室室内空气质量得到显著提高。该技术是可以代替有毒UF树脂的第一代成本低廉、环境友好粘合剂的典型代表, 可以大大提高美国复合木材公司的全球竞争力。该技术也为供过于求的大豆粉开辟了一个全新的应用市场, 给生产大豆的农户也带来了直接经济效益。 2008年

获奖内容和原因:Battelle 研究所成功开发生物基调色剂并实现商业化生产。 意义:在美国,激光打印机和复印机每年要消耗超过18?2万t(4亿磅)的墨粉。传统的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(TheAdvancedImageResources)和俄亥俄州大豆委员会(TheOhioSoybeanCouncil),合成了一种以大豆为原料的墨粉,其性能与传统墨粉相比没有任何差别,最重要的是墨粉容易从纸张上脱除。这种新的墨粉合成技术,能节省大量的能源并且实现纸纤维的回收再利用。

2009年

获奖内容和原因:伊斯曼化学公司(EastmanChemicalCompany)开发了节省能源同时避免使用强酸和有机溶剂的生化工艺,可把源于植物的脂肪酸转化为长链酯类。 意义:酯类是化妆品和个人护理产品中的一种重要组分。它的制备通常需要强酸和有害溶剂,能耗高,反应条件苛刻。伊斯曼化学公司的新方法是用固定化酶来生产酯,既节省了能源,又避免了强酸和有机溶剂的使用。伊斯曼化学公司的这种用天然原材料生产酯的温和方法,是前所未有的。 2010年

获奖内容和原因:美国DOW化学公司和德国BASF公司共同获得,他们共同研发了利用过氧化氢作为氧化剂制备环氧丙烷的新路线。

意义:环氧丙烷(氧化丙烯)是世界上重要的化工原料之一,它是生产一系列产品的基本成分,如去污剂、聚氨酯、抗冰剂、食物添加剂和个人护理用品等。但其生产过程不仅制造了副产品,还产生了大量废物。道氏化学品公司和巴斯夫公司合作开发出一种用过氧化氢制造环氧丙烷的新合成方法,该合成方法不仅不会产生大量废物,而且大大地节省了水和能源。 2011年

获奖内容和原因:Genomatica公司开发了从可再生原料低成本生产基本化学品1,4-丁二醇的路线。

意义:Genomatica公司研发了一种从糖发酵得到1,4?丁二醇的菌种。在商业化规模生产中这种生物法制备1,4?丁二醇的路线?比以天然气为原料的方法成本要低,可节省60% 的能耗,减少70%左右的二氧化碳的排放。 2012年

获奖内容和原因:加利福尼亚州Redwood城的克迪科思公司以及加利福尼亚大学的一位博士生研发出一种更加高效、安全的绿色化学方法生产辛伐他汀药物,用于治疗心血管疾病。

意义:辛伐他汀的合成路线更加高效、安全。

2013年

获奖内容和原因:美国生命技术公司( Life TechnologiesCorporation)因更安全、可持续地生产聚合酶链式反应(PCR)试剂所需的化学品4,4'-二吡啶基二硫醚(Aldrithiol),获得更绿色的合成路线奖。

意义:美国生命技术公司设计的dNTPs 合成路线,仅有三步,并实现在一个反应器中高效合成。该法将有毒有害物质降到最低,每年减少约150 万磅的有毒有害废弃物。2011 年,该公司在德克萨斯的奥斯汀制造建厂合成dNTPs 及衍生物。与传统方法相比,该方法的有机溶液消耗量减少约95%,其他有毒有害废弃物减少约65%;提高了产率和反应专一性;过程E 因子(废物量与产品量比率)从约3200 减少到400,几乎达到一个数量级。 2014年

获奖内容和原因:Solazyme 公司培养的微藻可生产满足顾客订单需要的植物油,这些植物油能够达到或超过传统植物油的性能,与传统生产的植物油相比,微藻油不受季节、地点、原料来源影响,且性能稳定。

意义:Solazyme 公司认识到菜油、大豆、棕榈和椰子中产油的路径来自于微藻,便利用微藻的产油能力开发了一个通过发酵技术来生产油的方法。他们将藻类的产油机制和基因工程技术结合,可生产多品种的甘油三酯油,并显著减少产油时间。Solazyme公司从数以万计的微藻中筛选出可以产生独特油品的微藻,所产的油具有优良的物理和化学性质,减少释放挥发性有机物(VOA)和废物。 2015年

获奖内容和原因:LanzaTech 公司因开发了一种将工业废气CO、CO2发酵转化为乙醇、2,3-丁二醇的工艺而获得2015 年更绿色合成路线奖。

意义:LanzaTech 公司开发了一种将CO 和CO2生产燃料(如乙醇)和化学品(如2,3-丁二醇)的合成路线,且具有高选择性和高产量。其专利微生物能够将不含H2 的CO 气流,利用一氧化碳去氢酶(CODH)实现CO2和CO 间转换,Wood-Ljungdahl路径的酶催化可以促进该过程,经过一系列的中间体,CO/CO2最终被CODH/ACS 复合体固定成乙酰辅酶A。该过程中所需的H2可在微生物高


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