2001年美国总统绿色化学挑战奖_更新合成路线奖

2001年美国总统绿色化学挑战奖——更新合成路线奖

化学01 马高建 2010012222

引言

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，迄今已成功颁发了17届。这是世界上首次由一个国家的政府出台的对绿色化学实行的奖励政策。美国总统绿色化学挑战奖共设立了变更合成路线奖、变更溶剂／反应条件奖、设计更安全化学品奖、小企业奖以及学术奖五个奖项，这些奖项为个人、团体和组织提供了一个机会，可以通过竞争总统奖来获取可使化学变得更为清洁、更为经济、更为美好的基础性研究突破的支持，并体现了国家对将绿色化学原理应用到化学的设计、加工和应用过程而产生的技术的重视。其评选标准涉及对人身健康和环境有益、具有科学创新性和应用价值等方面。

在设计更绿色的合成路线这一重点领域，涉及为一种新型的化学产品设计一种新型的绿色合成途径，也可以是使用一种新的、更为绿色的途径重新设计现有化学品的合成。例如使用环境无害、可再生的更加绿色的反应原料（如生物质、天然油等）；使用新型反应试剂或催化剂，包括生物催化剂和微生物等；是天然生态过程，如发酵或仿生合成等；是原子经济性的；是收敛合成的。

拜耳公司是世界最为知名的世界500强企业之一。公司的总部位于德国的勒沃库森，在六大洲的200个地点建有750家生产厂，拥有120000名员工及350家分支机构，几乎遍布世界各国。高分子、医药保健、化工以及农业是公司的四大支柱产业。公司的产品种类超过10000种，是德国最大的产业集团。该公司生产的阿司匹林，被人们称为“世纪之药”。同时，拜耳大中华集团主要面向香港、台湾和大陆市场开展运营，拜耳目前在大中华区拥有18家公司，其中8家公司的生产设施现已投产，为公司涉足的所有业务领域提供支持。本地化生产在销售额中所占比例与日俱增。

螯合剂是很多工业产品中的成分，如是洗涤剂，化肥，家庭和工业清洁剂的成分。大多数传统的螯合剂在自然环境中很难稳定降解。拜耳公司和拜耳AG 公司改进了一种新型生物可降解，无毒无害的螯合剂的合成路线，在这一合成路线中，没有其他副产物生成，对环境友好，且在这种新的生产过程中，避免了甲醛和氰化氢的使用。

2001年更新合成路线奖获得者

Bayer Corporation & Bayer AG公司 (技术由LANXESS 公司收购)

获奖内容

一种环境友好型和易于生物降解的螯合剂的生产技术（An Environmentally Friendly and Readily Biodegradable Chelating Agent） NaO O O ONa

N 3NaO

获奖理由 O O

螯合剂是很多工业产品中的成分，如是洗涤剂，化肥，家庭和工业清洁剂的成分。大多数传统的螯合剂在自然环境中很难稳定降解。拜耳公司和拜耳AG 公司改进了一种新型生物可降解，无毒无害的螯合剂的合成路线，在这一合成路线中，没有其他副产物生成，对环境友好，且在这种新的生产过程中，避免了甲醛和氰化氢的使用。

评价和总结

螯合剂被广泛地用在洗涤剂、农业肥料、家庭和工业清洁器等许多方面。然而目前使用的大多数传统螯合剂的生物降解性都比较差。有些传统螯合剂甚至在环境的土壤颗粒表面和废水处理厂的活性淤泥里仍保持稳定，不被吸收。传统螯合剂由于其生物难降解性和高水溶性，很容易进入环境中，现在已经在河流湖泊的表面以及被处理成饮用水的废水中发现了传统螯合剂的存在。

作为对其Responsible Care计划承诺的一部分，拜尔公司合成生产出了一种易生物降解、对环境友好的螯合剂——亚氨丁二酸氢钠，这种新型螯合剂有着极好的螯合作用，特别是对三价铁、二价铜和钙具有很好的螯合能力，且易于降解并无毒，亚氨丁二酸氢钠在环境友好化学品的设计中也是一种革新。 NaO

O O ONa

3NaO

O O

从亚胺丁二酸氢钠的合成路线可以看出，这项技术成就并不是通过目前使用的螯合剂分子结构的简单修改实现的，而是通过设计一个全新的分子实现的。亚

氨丁二酸氢钠的生产过程完全无废物产生，且是环境友好的。亚氨丁二酸氢钠属于螯合剂中的氨基羧酸类配体，目前所使用的氨基羧酸类配体几乎都是乙酸的衍生物，这些衍生物通过胺类、甲醛、氢氧化钠和氰化氢制的，然而成百上千吨氰化氢的工业应用给环境带来了巨大的毒性危害。相反，拜尔公司研制的新型螯合剂亚氨丁二酸氢钠是通过水、氢氧化钠和氨生成的，生产过程中使用的唯一溶剂是水，并生产唯一的副产物氨，之后氨又溶解于水中回到亚氨丁二酸氢钠的生产过程中循环利用，或者在其他的Bayer 过程中循环利用。

Bayer AG公司是第一家申请环境友好型生产过程专利的公司，以推动这一全新螯合剂的商业应用。

相比于其他的螯合剂，亚氨丁二酸氢钠是一种无毒、无污染，且易于生物降解的螯合剂，它能应用到许多地方。例如它能用在洗衣液和洗碗清洁剂中，作为增洁剂和漂白稳定剂，以提高其清洁性能，每年有将近80亿磅的这种产品得到使用。

此外亚氨丁二酸氢钠能很好地螯合钙，因此在软化水质方面和改进表面活性剂的清洁效用方面具有良好前景。在胶卷生产过程中，亚氨丁二酸氢钠能很好地混合金属离子，并能消除胶片表面的沉淀。

在农业方面，亚氨丁二酸氢钠能螯合矿物质，防止农作物需要的矿物质流失，在农业应用方面使用亚氨丁二酸氢钠作为螯合剂能够避免其它人造螯合剂的常见的环境残留问题。

总之，Bayer 公司研制的亚氨丁二酸氢钠具有对环境友好的生物降解能力，且在生产过程中不会对环境造成破坏的双重优点。

个人总结和评价

拜耳公司作为一家综合型公司，涉及的领域非常广泛，其中拜耳在医药、农业领域做出了非常重大的贡献，其贡献不仅在于推动了整个产业的发展，给人们的生活、健康带来了更多的便利，更在于其在绿色化学方面的积极研究和贡献，这在当今利益至上的企业中是不常见的，更是难能可贵的，这一点值得我们每个人学习，在从大自然获得资源的同时，一定要保护好环境，让整个世界处于一个可持续发展的状态。

说到拜耳公司在绿色化学方面的成就，除了获得2001年总统绿色化学挑战奖的更新合成路线奖之外，拜耳公司还赢得了2000年总统绿色化学挑战奖中的 改进溶剂和反应条件奖，以表彰其设计了一种环境友好、性能优良的涂料双组份聚氨基甲酸酯涂料。此外，拜耳在医药保健领域、作物保护领域、聚合物领域等都做出了有重大意义的工作，比如1899年的阿司匹林、1910年的甲基橡胶、1953年的模克隆技术等。可以说拜耳公司是一家崇尚绿色、追求绿色、努力创

造绿色的公司。

参考文献 [1] U.S.ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY ，An

Environmentally Friendly and Readily Biodegradable Chelating Agent ，2001.

[2] 邓立新 赵志刚，江都市广播电视大学，2001年美国总统绿色化学挑战奖，

2005-6629（2002）04-0027-02