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至美国绿色化学总统挑战奖

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绿色化工原理与方法作业

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”的总结。

绿色合成路径奖

年份 获奖公司 获奖内容

1996 Monsanto公司 不用HCN为原料,生产除草剂——氨基二乙酸钠

1997 BASF与Hoechst合营公司 消炎药(ibuprofen)新工艺,原子利用率从40%升至80%

1998 FlexsysAmerica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

1999 Lilly实验室 抗痉挛药(anticonvulsion)新工艺,避免了大量溶剂使用和污染物产生,采用生物酶固定化催化剂

2000 RocheColorado公司 抗病毒药(gallcicloui)新工艺,将反应物和中间产物数量从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

2001 Bayer和BayerAG公司 可生物降解的螯合剂———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

2002 Pfizer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

2003 Süd-ChemieInc．公司 固体氧化物催化剂合成的无废水工艺

2004 Bristol-MyersSquibb公司(简称BMS) 开发成功了制备抗癌药Taxol主成分paclitaxel的绿色工艺

2005 ArcherDanielsMidlandCompany(ADM)、Novozymes公司和Merck&Co．，Inc．公司 酶催化酯交换技术生产低游离脂肪酸油脂和重新设计、高效立体选择性合成药物Emend的活性成分Aprepitanto

2006 Merck公司 使用新的绿色途径合成β-氨基酸生产JanuviaTM药品中的活性成分

2007 俄勒冈州立大学(CFP)的KaichangLi教授 对自然界大量存在的、可再生的大豆蛋白中的部分氨基酸进行改性，发明了一种新的环境友好的胶黏剂

2008 Battelle公司 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

2009 伊士曼化学品公司 该公司开发了一种无需溶剂的生物催化工艺来生产化妆品和个人护理产品所需的酯类组分

2010 美国陶氏化学公司和德国巴斯夫公司 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(HPPO)

2011 日诺麦提卡(Genomatica)公司 以更低的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、安全的绿色化学方法生产辛伐他汀药物，用于治疗心血管疾病

2013 LifeTechnologiesCorporation Safe,SustainableChemistriesfortheManufacturingofPCRReagents

2014 TheSolbergCompanyofGreenBay 开发一种使用表面活性剂和糖的更安全的泡沫

2015 LanzaTech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（改进溶剂和反应条件奖）

年份 获奖公司 获奖内容

1996 Dow化学公司 用CO2代替氟氯烃作苯乙烯泡沫塑料发泡剂

1997 Imation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的80%,目前美国此类溶剂用量为380万t

1999 NacloChem.Co. 开发带电聚丙烯酰胺的水基生产过程,用于废水处理除去悬浮固体及污染物 2000 BayerCorp.Pittsburgh 开发了两组分水性多羟基化合物涂膜技术

2001 Novozymes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%

2002 CargillDowLLC公司 开发了一种NatureWorksPLA(聚乳酸)的绿色生产工艺,产率高,不用有机溶剂。PLA可降解,由可再生资源制备,可替代传统的石化制品

2003 DuPont(杜邦)公司 微生物法生产1,3-丙二醇

2004 BuchmanLaboratoriesInternational公司 酵素Optimyze的创新技术去除由回收纸制再生纸过程中常遇到的“粘着物”

2005 BASF公司 推动环保-效益共同进步的一种可紫外光(UV)固化的、单组分、低挥发性有机物(VOC)的汽车表面修整底漆

2006 Codexis公司 通过3种生物催化剂的直接优化来生产立普妥的活性成分——阿托伐他汀的关键手性中间体

2007 HIT公司 开发被称为NxCatTM的技术，使用钯-铂金催化剂可高效使氧气和氢气反应直接生成H2O2

2008 纳尔科(Nalco)公司 开发了3DTRSASR技术来持续监控循环冷却水的状况，必要时加入化学药剂

2009 CEM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和能源的使用。

2010 默克公司和克迪科斯公司 两家公司研制了一种改进的转氨酶,使2型糖尿病的治疗药物西他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MAX?HT“拜耳法”阻垢剂产品技术

2013 TheDowChemicalCompany 开发出EVOQUE预复合聚合物技术

2014 QDVision,Inc. 研发了一种使LED更有效照明和显示的途径，并且能减小环境影响和减少浪费

2015 Soltex公司 通过BF3与醇的络合，将其固定在氧化铝载体上，有效地解决了传统的合成方法中出现的问题

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

1996 Rohm&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)

1997 Albright&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)

1998 Rohm和Haas公司 开发二酰基肼杀虫剂(Confirm),除毛虫外对所有生物无害

1999 DowAgrosciencesLLC

(DowChem.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

2000 DowAgrosciences 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

2001 PPG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

2002 ChemicalSpecialties公司(CSI) 采用环境友好的碱式四元铜盐(ACQ)替代有毒害性的铬砷合剂(CCA)作为木材防腐剂

2003 ShawIndustriesInc．公司 “EcoWorx(tm)地毯片”，这是一种“从摇篮到摇篮”的产品

2004 Engelhard公司 推出Rightfit系列颜料还具有良好的分散性、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

2005 ArcherDanielsMidlandCompany公司 一种可减少乳胶涂料挥发性有机物的、非挥发性的、反应性聚结剂——ArcherRCTM

2006 SCJohnson&Son公司 开发的“绿色清单”可用来评定产品中各个组分对环境和人体健康的影响程度 2007 Cargill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的泡沫聚氨酯

2008 陶氏益农(DowAgroSciences)公司 开发了一种绿色化学合成法来生产新的杀虫剂，即Spinetoram杀虫剂

2009 Procter&Gamble和CookC。mposites&Polymers两家公司 开发出一种名ChempMPS的涂料配方

2010 克拉克公司 他们合成了一种改进型的多杀菌素,针对蚊子幼虫的灭杀非常有效。

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 研发的应用于造纸工业的纤维改性酶技术可以提高纸的强度和质量，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的比例

2013 Cargill,Inc. 开发了植物油为原料的变压器油，其产品更不易燃、毒性更低

2014 TheSolbergCompany RE-HEALINGFoamConcentrates–EffectiveHalogen-FreeFirefighting研发出了一种浓缩无卤泡沫

2015 Hybrid?Coating?Technologies和Nanotech?Industries公司 用环状碳酸酯和胺替代传统的异氰酸酯和多醇，合成聚氨酯涂料和绝缘泡沫

小企业奖

年份 获奖公司 获奖内容

1996 Donlar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

1997 LegacySystem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

1998 Pyrocool技术公司 推出PyrocoolFEF灭火剂和制冷剂,环境友好产品

1999 Biofine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)

2000 Revlon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

2001 EDEN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,已批准使用的Messenger产品已由40多种农作物证明有效

2002 SCFluids公司 超临界CO2用于半导体工业中光致抗蚀剂的去除技术

2003 AgraQuestInc．公司 一种高效、环境友好的生物杀真菌剂Sere．nade(r)

2004 JeneilBiosurfactant公司 以低成本商业化生产一系列低毒性的天然表面活性剂产品

2005 Metabolix，Inc．公司 利用生物技术制造天然塑料——聚羟基烷酸酯(PHA)

2006 Arkon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的溶剂

2007 NovaSterilis公司 将环境友好型的超临界二氧化碳技术用于高效医学灭菌并商业化

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绿色化学的发展与前景

绿色化学的发展与前景

绿色化学的发展与前景

摘要：随着社会的发展，化学产业迅速发展，不断推动着人类社会的进步，同

时，也给环境带来了极大的负担，威胁着人们的健康和赖以生存的自然环境。然而污染防治虽卓有成效，但仍以治理为主，效果有限且费用昂贵，因此，绿色化学的出现极好地适应了发展趋势，将为社会的进一步发展和化学学科新的飞跃发挥巨大的作用。 关键词：绿色化学 清洁生产 环境污染

The development of Green Chemistry and

Engineering

Abstract:

Accompanied with the development of the society, the chemistry industry is

also developing quickly. As a result, it pushes forward the advance of society.

However, meanwhile, it brings great burdens on the environment, which threat

the health of man and the nature. Although the preventions of pollution are

fruitful, we still mainly depend on treatments after pollution, it works out

to a certain extent, and it really costs a lot. So, that’s why Green

Chemistry, which fits the tendency of environmental protection well, is

greatly welcomed. It will make efforts for the further development of the

陶氏化学EVOQUETM预复合聚合物荣获2013年美国总统绿色化学挑战奖

陶氏化学EVOQUETM预复合聚合物荣获2013年美国总统绿色化学挑战奖

第２期　上海化工　・４１・　科莱恩Ｅｘｏｌ　ｉｔ￣为基于牡蛎壳强化聚丙烯的可再生聚合物　提供切实保护　全球领先的特种化学品制造　商科莱恩为具有商业潜力的可再　生热塑性复合材料（基于牡蛎壳填　料）发展提供至关重要的阻燃保　护。　法国里尔大学材料及转化研　究部门（Ｕｎｉｔ　６　Ｍａｔ　６　ｒｉａｕｘ　ｅｔ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，ＵＭＥＴ）开展的一　项研究表明，使用科莱恩Ｅｘｏｌｉｔ￣　ＡＰ无卤阻燃剂可实现牡蛎壳增强　型聚丙烯（ＰＰ）的高效阻燃。研究结　果显示，将基于磷酸盐的Ｅｘｏｌｉｔ　ＡＰ７６０添加至该高性能聚丙烯复　合物，可大大提升其热稳定性。　“绿色”聚丙烯复合物研发商　“欧洲之星工程塑料”公司（ｇｕ—　ｒｏｓｔａｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｐｌａｓｔｉｃｓ，ＷＷＷ．　ｅｕｒｏｓｔａｒ一印．ｃｏｒｎ）一直处于开发和　商业化无卤阻燃复合物的前沿。该　公司采用牡蛎壳作为特殊的矿物　填料，以避免对环境造成不利影　响，及在标准开采过程中产生的高　能耗问题。　此外，该方法还能通过回收利　用减少垃圾填埋。Ｅｘｏｌｉｔ　ＡＰ可有　效地提高该复合物的环保能力，　Ｅｘｏｌｉｔ　ＡＰ没有毒性，不会在环境　中累积；它的生物可降解性可使其　降解成为自然界中存在的磷酸盐；　此外，这一阻燃剂的添加剂量较　低，对机械性能的影响较小。　“该项目成果是证明在阻燃性　要求较高的高端应用领域（如汽　车、建筑物等行业）使用生物基材　料可行性的重大突破。”ＵＭＥＴ研　究小组负责人Ｓｏｐｈｉｅ　Ｄｕｑｕｅｓｎｅ教　授表示，“除牡蛎壳之外，我们还在　积极地研究阻燃剂在如以亚麻等　植物为填料的聚合物中阻燃效果，　以进一步探寻更为环保的材料来　适应愈加严苛的环境要求。”　（Ｇｒａｃｅ）　ｅ　＾　ｄｆ　、　￡　：　、　、￡　、　ｆ０、　、　牡　、　协、　、　、　～￡编、　０、　ｄ　、’　ｄ　红　陶氏化学ＥＶＯＱＵ　Ｅ　预复合聚合物荣获２０１　３年　美国总统绿色化学挑战奖　最近，陶氏化学公司因成功开　发了ＥＶＯＱＵＥＴＭ预复合聚合物技　术而赢得了２０１３年美国总统绿色　化学挑战奖。陶氏化学的这项创新　成果在帮助涂料配方设计师改进　涂料性能特性的同时还能降低涂　料配方中钛白粉（ＴｉＯ：）的用量。钛　白粉是一种生产能耗较高的白色　颜料，因其具有优异的遮盖能力而　广泛应用于建筑涂料。这也是陶氏　化学及其下属公司第九次赢得美　国总统绿色化学奖，获奖总次数超　过了任何其它公司。　陶氏涂料材料和性能单体业　务全球研发总监Ｋｅｉｔｈ　Ｗａｔｓｏｎ说：　“ＥＶＯＱＵＥＺＴＭ预复合聚合物技术　的开发旨在通过提高原料的使用　效率及涂料使用性能，推动环境的　可持续发展。６０年前，我们首次推　出了水性粘合剂技术；这次所取得　的最新开发成果，正是我们坚持为　涂料行业提供可持续化学品理念　的延续。ＥＶＯＱＵＥＴＭ预复合聚合物　技术的成功开发并为市场所接受，　再次彰显了我们致力于推动涂料　生产方式变革以及改善涂料性能　的决心与实力。”　陶氏涂料材料和性能单体业　务总裁Ｐａｔ　Ｇｏｔｔｓｃｈａｌｋ也表示：“陶　氏致力于通过整合科学、技术与人　才的优势，为改善周围的世界而努　力。我们很高兴通过这种方式得到　美国环境保护署的认可，此次获奖　也是业界对陶氏坚持依靠科学促　进可持续发展的充分肯定。”　陶氏化学发明了世界上首个　部分取代涂料配方中钛白粉的中　空微珠颜料——ＲＯＰＡＱｕＥＴＭ不透　明聚合物，确立了其在油漆和涂料　行业遮盖技术领域的领先地位。如　今，涂料配方设计师可以通过采用　ＥＶＯＱＵＥＴＭ预复合聚合物来进一　步提高钛白粉的效率，并改善涂料　耐污性和耐久性等关键性能。最近　的一项第三方验证生命周期评估　（ＬＣＡ）结果表明，与使用类似技术　配方的涂料相比，使用ＥＶＯＱＵＥＴＭ　技术配方的涂料对环境产生的影　响最小，其中有十大关键类别的指　标，包括资源枯竭指标和温室效应　指标等。ＬＣＡ结果还表明，ＥＶＯ—　ＱＵＥＴＭ预复合聚合物涂料可以使　涂料产品降低２２％以上的碳排放　量和３０％的用水量。　美国总统绿色化学挑战奖是　由美国环境保护署下属化学品安　全和污染预防办公室与美国化学　学会绿色化学研究所和化学界其　他成员联合发起。　（Ｇｒａｃｅ）

历届美国总统绿色化学挑战奖总结

历届美国总统绿色化学挑战奖总结

(表D.0.2)---绿化(子单位)工程质量竣工验收报告表29804

c1 美国总统绿色化学挑战奖

一、美国总统绿色化学挑战奖

1995年3月16日，美国宣布设立“总统绿色化学挑战奖”，并于1996年在华盛顿国家科学院颁发了第一届奖项。美国“总统绿色化学挑战奖”分为新（变更）合成路线奖、新工艺奖（变更溶剂反应条件奖）、安全化学品设计奖、中小企业奖以及学术奖五个奖项。迄今为止已经颁发了16届。

二、历届获奖情况简介

1、更新合成路线奖

年份 获奖公司 获奖内容

1996 Monsanto公司 不用HCN为原料,生产除草剂———氨基二乙酸钠

1997 BASF与Hoechst合营公司 消炎药(ibuprofen)新工艺,原子利用率从40%升至80%

1998 FlexsysAmerica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

1999 Lilly实验室 抗痉挛药(anticonvulsion)新工艺,避免了大量溶剂使用和污染物产生,采用生物酶固定化催化剂

2000 RocheColorado公司 抗病毒药(gallcicloui)新工艺,将反应物和中间产物数量从22种降低至11种,气体排放减少66%,固体废物(表D.0.2)---绿化(子单位)工程质量竣工验收报告表29804

c2 减少89%,4/5中间产物可循环利用

2001 Bayer和BayerAG公司 可生物降解的螯合剂———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

2002 Pfizer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

2003 Süd-ChemieInc．公司 固体氧化物催化剂合成的无废水工艺

2004 Bristol-MyersSquibb公司(简称BMS) 开发成功了制备抗癌药Taxol主成分paclitaxel的绿色工艺

2023年美国绿色化学挑战奖简介

2023年美国绿色化学挑战奖简介

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期

2023年美国绿色化学挑战奖简介

卢嘉莹，熊犍

（华南理工大学食品科学与工程学院，广东 广州 510640）

2023年10月23日美国环保署（EPA）公布了

2023年绿色化学挑战奖的6个奖项获奖名单。本次

获奖者不仅设计了减少或消除产生和使用有害物质

的化学产品和工艺，还开发出了应对气候变化等重

大环境挑战的解决方案，刺激创新和经济发展。正

如美国环保局化学安全和污染预防办公室副助理署

长 Jennie Romer 所说：“作为预防污染的一部分，

所有人都受益于绿色化学的进步，特别是在居民持

续遭受严重污染的地方”。现就今年获奖的6个奖

项分别概括如下。1 学术奖（Academic Award）

密歇根大学的Richard Laine教授团队开发出多

种农业废弃物（如稻壳）生产硅基中间体，并应用

于锂离子蓄电池和超级锂电容器等材料的方法而获

该奖。

每年全球都有数百万吨的农业废弃物（如稻

壳）作为燃料烧掉。由此而产生的稻壳灰（RHA）

通常被填埋，但其含有大量相对纯净的碳和SiO2的

纳米复合物。目前，金属硅通常用加热石英与碳源

（如煤）来生产。与目前的方法相比，Laine教授开

发的工艺在更低的温度下运行，需要更少的能源及

更少的碳排放。Laine教授的研究小组研发了多种精制RHA的

方法，首先用稀盐酸洗涤，然后将RHA与己二醇

碱反应生成螺硅氧烷。螺硅氧烷可以直接被蒸馏

出，留下的是贫化Si的RHA。其中螺硅氧烷可以

用来生产锂离子导电聚合物，这种聚合物有望应用

于固态电池。而贫硅RHA是正在处于热点研究的

一种很有前途的锂离子电容器，而且可以很容易地

转化为SiC和Si2N2O作为锂离子电池的阳极，其容

量大约是目前使用的石墨/锂阳极的3倍。这些工艺将可取代传统的无烟煤还原石英生产金属硅所用

的能源、设备以及CO2密集型工艺。2 更加绿色化学品设计奖(Designing