美国“总统绿色化学挑战奖”近十年获奖回顾与启示

美国“总统绿色化学挑战奖”近十年获奖回顾与启示

20第 5 0 9年期

化

学

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锱国绿与化获美统化学34示“范教奖启总大科张回 (.奖究1 1闫小年0 .安县6顾安学院所0徽阜")与师材学芜色料学湖学朱研2化学占 2泉2徽第0蒙丽钢 挑近阳中市育战十临丽二 4摘要在介绍美国“统绿色化学挑战奖”选标准的基础上，过列表统计的形式回顾了总评通19 9 9年至 2 0 0 8年以来更新合成路线奖、改进溶剂和反应条件奖、计更安全化学品奖、设绿色化学学

术奖和小企业奖的获奖情况，并分析得出发展绿色化工在化学工业中占有头等重要地位的认识，提出绿色化工将是未来我国化学工业发展的必然选择。关键词总统绿色化学挑战奖美国绿色化工合成路线反应条件 美国“统绿色化学挑战奖”( rs e t l总 P ei n i d a Gre h mi r h l n eAwad ) e nC e s yC al g t e r s由美国政府于 19 9 5年 3月 1 t布设立，于 1 9 6E宣并 9 6年在华盛顿 a dR at nC n io sAw r )设计更安全化学品 n ec o o dt n ad、 i i奖 ( einn ae h mi l ad、色化学学术 D s igS f C e c g r a Aw r)绿奖 ( en C e s y Acdm c A rd、企业奖 Gre hmi r a e wa )小 t i

国家科学院颁发了第一届奖项。这是世界上首次由一

(ma uiesA r) S lB s s wad的获奖情况做简要回顾。 l n 2 1近十年更新合成路线奖获奖情况 (表 1 .见 )表 1近十年更新合成路线奖获奖情况一览表年份获奖单位获奖原因抗痉挛药新工艺，用生物酶作催化采 19 99 Ll实验室 iy l剂，避免大量溶剂的使用和污染物的产生

个国家的政府出台，以奖励在创建“清洁、经更更

济、美好”更的化学工业中获得重大突破的个人、团体和组织的奖励政策。美国“总统绿色化学挑战奖”

共设 5奖项，个即更新合成路线奖、改进溶剂和反应条件奖、计更安全化学品奖、色化学学术奖和小设绿

企业奖，目的是采用将美国环保署与化学工业部门作为环境保护的合作伙伴的新模式来加强污

染的防治和建立工业生态的平衡 l。 L】]

抗病毒药新工艺，将反应物和中间产 2 0 o h ooa o公司物数量从 2 0 0 R c eC lrd 2种降低至 l种， 1气体排放减少 6 6

l美国“ 总统绿色化学挑战奖”选标准评美国“总统绿色化学挑战奖”由来自美国政府、环保局、国家科学院、国化学会、国国家基金委美美员会等世界级水平的专家评选产生，每年评选一次，

B yr a e和 2 0 B 01a e AG公司 yr

可生物降解的螫合剂——氨基二琥剂

珀酸盐，O无废物释放，作助洗 l0用漂白稳定剂、肥料添加剂、

2 0 02

Pi r f e公司 z

开发了合成 S rrl e(要药物 etai重 n Z lf的有效成分 ) oot的新工艺，减少污染，高了工人的安全性提

评选结果在国家科学院公布并举行颁奖仪式。评选主要依据以下标准_: 2一是获提名的技术必须是绿色]化学计划中的项目；是技术必须有益于人体健康和二2 0 03南方化学公司

开发“绿色催化”新工艺，用金属直接制备固体金属氧化物催化剂，消除了硝酸盐废料和 N(的排放 开发“通过植物细胞发酵与提取制备的绿色合成”工艺，合可持续发展符的要求AD和 N v zme公司的酶催化酯 M o oy s 2 0 ADM和 Noo y s 05 vz me交换技术生产低游离脂肪酸油脂；

环境保护；三是技术能够被大量的化学生产厂商、品产用户和社会广泛使用；四是技术具有创新性和科学性。 评审小组依据上述标准，提名的技术进行评定。申对

20 04

B MS公司

请单位列出技术的特点有助于专家的评定并增加获奖的可能性，些特征包括：名技术同现有技术的比这提较、 f数据、毒生减少危险物的数量、商业中的应用范在

公司； rk公司 Mec Mec rk公司重新设计高效立体选择性合成药物 E n med的活性成分 2 0 06 Mec司 rk公开发了用 B一氨基酸制备 Jn v aui a的活性成分的新颖的合成路线，总产率提高了近 5 O俄勒冈州立大学、开发了环境友好的木材加工黏合剂， 20 07 F rs、 oetHec l rue司 s

公 20 B 08 atl研究所 t l ee

围以及其他有益于人体健康和环境保护的数据等。

2美国“总统绿色化学挑战奖"近十年获奖回顾 38 1￣],美国“总统绿色化学挑战奖”立以来，直朝着设一推动化学的绿色化目标不懈努力。以下将 1 9 99年以

并获得商业应用，可替代有毒 UF树脂成功开发生物基调色剂并实现商业化生产

来更新合成路线奖 ( 1 rav ytecPtw y At nt eSnht a as e i i hAw r )改进溶剂和反应条件奖 ( t n t eS let ad、 Al rai ovns e v

22近十年改进溶剂和反应条件奖获奖情况 ( .见表 2 )

美国“总统绿色化学挑战奖”近十年获奖回顾与启示

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表 2近十年改进溶剂和反应条件奖获奖情况一览表年份 19 99 20 00获奖单位 N al司 c o公 B yr a e和获奖原因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开发了两组分水性多羟基化合物涂膜技

2 4近十年绿色化学学术奖获奖情况 (表 4 .见 )表 4近十年绿色化学学术奖获奖情况一览表年份获奖单位Ca n geM eln r e i l o

获奖原因

Ptsug司术，能优良、境友好 i b rh公 t性环 20 0 1N利用果胶裂解酶进行棉纤维润湿脱脂工 o oy s司艺 v zme公可使纺织厂节水 3 5 O O,

1 9 99 2 0 00

大学

发展了一系列 F (1) e 1配位化合物， I增强 H2 02的氧化能力，温下可活化低H2用以漂白木浆 02

S cip研究所 rp s Tua e ln

2 0 C ri D w开发了一种聚乳酸的绿色生产工艺，率 02 agl o l 产

开发了不可逆的酶催化的酯转化反应用于药品生产,

L C公司 L2 0 03杜邦公司

高，不使用有机溶剂开发了用从玉米中提取的葡萄糖生产 1 3,一二醇的新工艺，聚合物和其他化学丙对品生产极具吸引力

发展了“自然”化作用，准催开发在空于以水为溶剂的多种合成反应

2 0大学李朝军教授 气和水中应用的过渡金属催化剂

, 01用建立一种简单模式来筛选能以低压 2 0 Ptsug 02 i b r h大学 C t 0z做溶剂的有机物质，而拓宽从 C O2的应用领域

开发了一种新型的促进纸张循环利用的 2 0 uk n实验室 Opi z 0 4B cma t e技术， my提高了纸制品的质量和造纸的效率 2 0 B F公司 05 AS开发了一种紫外光可固化的、组分、单低

挥发性有机物的汽车修补底漆研发了一条基于酶催化的新途径，大改极

开发出脂肪酶催化聚酯合成反应的 2 0布鲁克林理工大学通用生物催化剂，需反应物侧链保 03无护剂，应更为顺畅反开发了联结反应与分离的友好可调 20乔治亚州技术学院溶剂，过循环利用使废物排放最小 04通化，具有工业化前景

2 0 C d xs 0 6 o e i公司善了用于合成 Lptr的关键构件分子的 ii o生产过程 2 0 07 HTI司公开发了用选择性纳米催化技术直接合成双氧水的合成路线，不产生任何有毒废料开发出 3 RAS DT AR冷却水处理技术，减少污染节约用水,

20 Al a 05 a ma大学的建立一种用离子液体溶解和处理纤 b R g r教授 o es维素制备新型材料的“平台策略”20哥伦比亚大学 Gae从天然丙三醇合成出生物基的丙二 06 l n

2 0 N 08 ac司 l o公

JS p e教授 . u ps

醇和合成聚羟基化合物的单体

2 3近十年设计更安全化学品奖获奖情况 ( .见表 3 )表 3近+年设计更安全化学品奖获奖情况一览表年份获奖单位获奖原因

20 德州大学 Mihe发展了具有完善原子经济性和选择 07 c al JKrsh . i e教授性的以氢为媒介的 C c—C键构建方法研制硼酸酯绿色生产工艺，实现了高 2 0密歇根州立大学效、 08高收率的转化，不使用溶剂，于属清洁反应

1 9 D w A r si cs开发了 S ioa选择性、境友好杀 99 o go c n e e pn sd高环公司Do Agr s i n e w o ce c s

虫剂，毛虫、蝇有害，不影响益虫对苍而开发 h xf m白蚁诱饵，制昆虫角 ea u l抑质素合成，其在脱

皮时死亡，低害使为杀虫剂

2 5近十年小企业奖获奖情况 ( .见表 5 )表 5近十年小企业奖获奖情况一览表

2 0 00

公司

年份 1 9 99

获奖单位 Boie if公司 n

获奖原因

开发了废纤维素转化为乙酰丙胺薪技术，于处理造纸废物、圾、用垃废纸、率可达 7~ 9产 O 0发明 En i gu br lv玻璃印花技术，料 o原

2 0 P G工业集团 01 P

把阳离子电沉积油漆用于汽车工业，用

钇代替铅、、,铬镍抗腐蚀性强 2 0 02 2 0 03 CI S公司 S h a w公司采用环境友好的碱式四元铜盐替代有毒害性的铬砷合剂作为木材防腐剂开发了聚烯烃方块地毡，品更易回收产利用可取代 P VC和酞酸酯增塑剂,

20 00

R vo e ln公司

不含重金属，分有生物降解性，成产品美观耐用

2开发了优质环保的有机颜料 Rihf, gtt i 0 4 E g lad公司成本低廉 0 n e r h附加值高,

Hapn￣毒性蛋白质 )术， riC技用于激 20 E E生物子公司发植物自然产生防御系统 01 D N抗病虫害,

2 0 S lis司 02 CF ud公

超临界 C,于半导体工业中光致 Oz用抗蚀剂的去除技术

20 Mil 05 d a d司 n公

Ar h r Da il c e nes

开发了一种非挥发性、应活性的聚结反

剂，大大降低了乳胶涂料挥发性的有机物含量研发出 Grel t统，来评估其产 eni系 s用品中各成分对环境和人类健康的影响， 并用于指导消费品配方的改进开发了 BO iH多羟基化合物，可节约 2 3的能源消耗减少 3/的 0排放 6/￣ 0,

开发出第一个广谱生物杀菌剂 Sr- ee 2 0 AgaQus公司 n d, 03 r et a e对鱼类、鹌鹑、蜜蜂、蚯蚓等物种无毒

2 0 06

S J公司 c

2 J e生物表面开发了天然低毒的合成表面活性剂 e i nl 04 0活性剂公司替代品鼠李糖脂生物表面活性剂:

2 07 0

Cagl公司 ri l

2 0 5 M eaoi司 0 tb l x公

成功利用生物技术合成天然塑料，应用广泛环境友好、高性能、

2 0 Do rsi cs

08 w Agoc ne研发成功第二代多杀菌素 S ieoa e pn trm,公司低毒，对环境的影响小

开发了一种更安全的化学品处理系 2 0 A k n和 Nu r 0 6 ro po公司统，而消除了危险溶剂的使用，从减少了溶剂挥发和爆炸的可能性

美国“总统绿色化学挑战奖”近十年获奖回顾与启示

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化续表

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这样一个信息——绿色化学是有效的，也是有益的。 我国是染料、料、颜医药、药、料、墨、农涂油助

年份

获奖单位

获奖原因

2 0 N 07开发了使用超临界 C ),境友好的 (2环 o a tr i公司医用杀菌技术 v Seis l

剂、中间化学品等许多化工产品的重要生产基地，但由于我国化学工业还未能完全摆脱粗放型的经济增长方式，以及技术状况的相对落后，带来的资源浪费

开发新型稳定的碱金属合成工艺，既 20 SGNa 08 i化学公司降低了直接使用活性金属的风险和成本，同时还维持了碱金属的有效性

和环境污染等问题，一定程度上制约了我国经济、社会的可持续发展。我国政府非常重视绿色化工技术的开发与应用，国家化学工业“一五”划重点开十规发的 6项目中，有 4项为绿色化工技术，个就这也反映出绿色化学将是未来我国化学工业发展的必然选择。参考文献

3启示——化学的绿色化方向从对美国“总统绿色化学挑战奖”奖回顾我们获可以看到，奖项目中有 8 以上与绿色化工有获 O

关，这充分表明发展绿色化工在化学工业中占有头等重要的地位。通过对获奖项目的分析还显示出生

物技术、子经济性反应、型催化剂、溶剂体系原新无或绿色溶剂、技术等将成为绿色化工的关键技术，膜 可再生原料也是实现绿色化工可持续发展的重要因素。绿色化工从原理和方法上给传统的化学工业带

[]吴玉龙.代化工，0 4 ( ) 8 1现 2 0,1: E]文思. 2中国科技奖励，0 6 ( ) 7 2 0,5:4[]朱曾惠. 3国际化工信息， 0 3 ( ) 1 4 2 0,8:—

来了革命性的变化，的绿色化学品正朝着对人身新健康、区安全和生态环境无害化的方向发展。正社如美国化学会主席 E

asr n在 1 9 dW sema 9 9年“总统绿色化学挑战奖”颁奖典礼上指出的那样，获奖成就只是绿色化学运动发展的缩影，它向人类发出了但(上接第 1 ) 9页

E]汪朝阳. 4当代化工，0 5()4— 8 20,2:5 4E 3吴树新， 5沈玉龙.现代化工，0 5 ( ) 6— 7 20, 7: 2 6

[]沈玉龙， 6刘长虹.现代化工，06 ()6— 4 20,7:1 6[]叶君， 7赵星飞.化工进展，0 7 ( ) 15— 3 0 2 0,9:3 9 1 6

[] 20 8 08美国总统绿色化学奖出炉.ht:/rs i i n cm t/pes d c .o . p . oac/ ea1at ls2 O O O 4 2 5/ 0 8 1. n d ti rie/ O 8 7 7 O 1 1 2 0 . 0 8/ c

( )抢险过程中，来的石灰起什么作用？体 3在运现了硝酸的什么化学性质？ 这样，就能够通过创设真实、有效的问题情境诱

发学生进行探索与问题解决活动，已解决问题当 ( ) (),明学生已经掌握了硝酸的不稳定性； 1、2时说 当已解决问题 3时，明学生已经掌握硝酸具有酸说比较后可以发现 2段材料之间的差别：内容从

性，只要再加以引导 (用其使石蕊试液先变红后褪利色 )可以使学生掌握硝酸的强氧化性，就从而完成了硝酸的化学性质的教学工作。

上看，料 2涉及的事件、件发生的时间较材料 1材事而言，更贴近学生的现实生活；形式上看，料 2从材 不仅有文字上的叙述，配有色彩鲜艳、更生动直观的

3结语综上所述，生的化学学习活动应当是一个活学泼的、主动的和富有个性、造性的过程，生的主创学观愿望在这个过程中显得至关重要，因此，有在教只

图片；应用空间上看，料 1只适合用于新课导从材人，而材料 2不仅可以用于导入新课，根据其内容还可以分解，为硝酸化学性质教学的切人点。基于成上述原因，择材料 2更为合适。选

学具体实施的过程中充分和适当地运用主题式情境

那么，如何运用材料 2呢？如果单纯使用其进行新课导人，免显得有点浪费，难因而可以根据材料 2设置如下 3问题：个( )棕色的“烟”能

是什么物质？ 1红浓可

教学策略，才能够激发学生学习化学的兴趣，支撑学生积极学习化学的探究活动，真正帮助他们成为化学学习活动中的主体，真正让教师的有效化学教学与学生的有效化学学习活动落到实处。参考文献

() 2为什么会产生这种物质？说明硝酸具有什么性质？

[]朱德全. 1课程 教材 教法，02(2:3 3 20,1)3— 5

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