至年美国绿色化学总统挑战奖.doc
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1、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
2、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
3、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 Aprepitanto200
4、6Merck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(Gen
5、omatica)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
6、)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Biopre
7、paration 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)得汽车表面修整底漆2006Cod
8、exis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
9、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
10、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2001P
11、PG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
12、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
13、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NanotechInd
14、ustries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)2000R
15、evlon 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.
16、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
17、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
18、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
19、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
20、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Bruc
21、e 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 Sha
22、nnon 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 201
23、5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
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