绿色化学技术处于当前国际化学的前沿领域。绿色化学又称环境无害化学,在其基础上创新的技术称绿色化学技术、环境友好技术或洁净技术,它是一门从源头上阻止环境污染的新兴科学,其研究工作主要是围绕化学反应、原料、
催化剂、
溶剂和产品的绿色化 展开的。绿色化学技术中最理想的是采用“原子经济”反应,实现反 应的绿色化,即原料分子中的每一原子都转化成产品,不产生任何废物和副产物,实现废物的“零排放”。
绿色化学技术处于当前国际化学的前沿领域。绿色化学又称环境无害化学,在其基础上创新的技术称绿色化学技术、环境友好技术或洁净技术,它是一门从源头上阻止环境污染的新兴科学,其 研究工作主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化 展开的。绿色化学技术中最理想的是采用“原子经济”反应,实现反 应的绿色化,即原料分子中的每一原子都转化成产品,不产生任何 废物和副产物,实现废物的“零排放”。绿色化学技术从三废控制等 级来说,它属于防污的优先级,标志着防污工作由被动转向主动,因 此与传统的“末端治理”相比具有更深远的意义。但是,要真正实现 废物的“零排放”是非常困难的,当前的“原子经济”反应所取得的成 果与绿色目标还有相当的距离。美国十分重视绿色化学技术,设立了“总统绿色化学挑战奖”。
2006年美国将绿色合成路线奖授予了默克(Merck)公司,他们 开发出一条用p-氨基酸制备JatiuviaTM的活性成分的新颖的绿色 合成路线,这也反映了绿色合成技术的发展有了很大起色。 Sitagliptin是该公司生产的治疗
2型糖尿病的药Januvia™中的活 性成分。利用这一新合成路线,每生产1磅Sitagliptin可以减少220磅废物的产生,总产率提高了近50%。
采用先进的基因技术,Codexis公司开发了一种基于酶催化的 过程,这一过程极大地改善了用于合成LipitoP的关键构件分子的 生产过程,因此获得了 2006年的美国绿色反应条件奖。1^#1:0:^是 世界上最畅销的麻醉药之一,它通过阻断肝脏中胆固醇的合成而降 低胆固醇。这一新的酶过程比以往的合成过程更快捷和更髙效。 在产率得到提高、工人安全得到改善的同时,新过程还减少了废物 的排放、溶剂的使用以及对纯化设备的需求。
S. C. Johnson & Son (SCJ)公司获得了美国2006年设计绿 色化学品奖,因为他们研发出了 Greenlist™系统,该系统用来评 估其产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。通GreenlistTM过程,遍及全球的SCJ的化学家和 产品配方设计师们很快就能判断出其产品成分的环境等级。SCJ 现在正利用GreenliStTM系统对其公司的许多产品进行再利用。 例如,通过对Saran Wrap产品的评估后,开发了该产品转化成低 密度聚乙烯过程,每年将减少近400万磅
聚偏二氯乙烯(PVDC)。
Arkori和NuPro技术公司联手研制了一种更安全的化学品处理系统,包括苯胺印刷工业中冲洗用溶剂和可以对溶剂进行循环利 用的设备。他们已经开发出了几种新型的冲洗剂如甲酯、萜烯衍 生物以及高度取代的环烯烃。这些溶剂具有很多优势,包括高闪 点、低毒性等,溶剂的这些特性降低了爆炸的可能性,减少了操作 人员直接暴露于溶剂气氛中的机会。而且甲酯、萜烯衍生物都是 可降解物质,可以再生资源为原料制备。所有这些溶剂都在公司 自己设计的Cold Reclaim System™设备中实现循环利用。与传 统的真空蒸馏方式相比,新的循环利用工艺将过滤分离和离心分 离巧妙地结合在一起,降低了溶剂暴露的机会,减少了循环利用 的费用,降低了污染物的排放。最后的废品是只有固体形式的无 危险性的聚合物材料。
密苏里-
哥伦比亚大学(University of Missouri Columbia)的 Galen J. Suppes教授通过研究发现,利用一种廉价的方式,可以将 丙三醇转变成丙二醇,后者可以替代当前用于汽车防冻剂的丙三 醇。Suppes教授开发的这种工艺将一种新型
亚铬酸铜催化剂和反 应精馏进行耦合,比起旧的转化工艺,新工艺具有许多优势:反应 温度和反应压力条件大大降低(旧工艺反应温度为220°C—260°C, 反应压力为100—15 000 kPa),转化效率大大提高,副产品大大减 少。同时,利用Suppes教授开发的工艺得到的丙二醇价格也比石 油基相应的产品低很多。