（上接本刊第31期A16版）、
2006总统绿色化学挑战奖
变更反应条件奖
获奖者：美国酶技术公司Codexis公司
获奖原因：开发出3种生物催化剂，用于制备降血脂药Lipitor?誖（立普妥）的活性成分——阿托伐他汀
（Atorvastatin）的关键手性结构单元
立普妥是当今世界最畅销的降血脂药，也是全球第一个年销售额超过100亿美元的药物。阿托伐他汀钙是立普
妥药物的活性组分，在人体肝脏内可阻止胆固醇的合成。合成阿托伐他汀的关键药物中间体是（R)-4-氰基-3-羟基
丁酸乙酯，即HN（羟基腈）。HN的年需求量约44万lb（1lb=453.6g，下同）。传统的HN商业化制备工艺，需要一
个溶解过程，最高收率仅为50%，或者需要手性前体进行合成；同时还要求加入溴化氢，产生溴醇（用于氰化反应）。
目前所有的商业化制备HN技术均是在热碱性条件下利用氰化物取代卤化物，该过程会产生大量的副产物，最终产
品需要采用高真空蒸馏进行提纯，造成产量降低。
Codexis公司设计出的HN绿色合成工艺，采用高选择性的酶在温和中性条件下发生催化反应，制备高质量产
品，为满足商业化装置所要求的活性、选择性及稳定性，公司采用最新技术、重组技术以及定向进化技术开发出3
种酶，这些经定向进化技术处理过的酶活性好且稳定，能够从反应混合物中重新提取高品质产品。第一步，采用其
中的2种酶催化葡萄糖中前体手性氯酮（4-氯乙酰乙酸乙酯）的不对称还原反应，生产单一对映体——氯醇；第二
步，将第3种酶作为氯醇生物催化氰化反应的催化剂，在中性条件：液相、pH值7.77、77～104?埘（?埘=〔(n-32)
×5/9〕℃，下同）、常压下生产氰醇。基于这种生物催化原理，采用进化后的酶，还原反应的体积产率可提高近
100倍，氰化反应的体积产率可提高约4000倍。
较先前的工艺相比，Codexis公司的新工艺操作设备更加简化，尤其是产品分馏部分，由于增加了产量，减少
了副产物和废料排放，不产生氢气，溶剂用量减少、纯化设备更加简化，因此新工艺更加环保，对工人健康更为安
全。目前，瑞士龙沙（Lonza）公司已采用这项新技术，为辉瑞（Pfizer）公司的阿托伐他汀钙产品提供HN产品。
小企业奖
获奖者：Arkon咨询公司（Arkon Consultants）和NuPro科技公司（NuPro Technologies）
获奖原因：在苯胺印刷工业中，采用环境友好且能够回收利用的溶剂
苯胺印刷术应用面较广，从食品包装到再生容器（如谷类包装盒）等无处不在，但该技术需要消耗上百万加仑
的溶剂。苯胺印刷版中的光聚合材料经光照射后，发生交联反应形成图像。晒版后，将苯胺印刷版浸入溶剂中，去
除未参加聚合的材料。典型的冲洗溶剂是含氯的饱和环烃或无环烃的混合物。二甲苯是最常用的溶剂。传统的冲洗
溶剂是有害的空气污染物（HAP），需要严格的上报程序；使用这些溶剂还增加了工人的安全隐患，引起再回收和处
理问题。北美一年消耗冲洗溶剂200万gal（1gal=3.785L，下同），市场价值2000万美元。许多小型印刷厂都采
用这种溶剂。
Arkon咨询公司和NuPro科技公司开发出一种更为安全的化学品生产体系，该体系包括苯胺印刷工业中的冲洗
溶剂和回收再循环设备。其中冲洗溶剂包括甲酯类、萜类衍生物、多取代环烃化合物等。这些溶剂闪点高、毒性低，
能够降低爆炸的危险和工人的暴露风险，简化了上报的程序。甲酯类和萜类衍生物类化合物具有可生物降解性，并
且可以由可再生能源生产。所有溶剂都能够在新开发的冷回收体系（Cold Reclaim SystemTM）循环再利用。与传
统的真空蒸馏系统相比，该体系增加了过滤和离心步骤，减少了泄漏和维修次数及废物排放量。废渣由无害聚合物
材料组成。目前NuPro/Arkon公司正在美国市场销售萜醚类和酯类或低毒环烃溶剂。其中甲酯类溶剂主要销往中国
和日本。第一套过滤型冷回收系统已在美国威斯康星州的Menesha 投入使用，主要面向美国大型客户；离心型回
收系统适合小型用户使用，目前开发工作已接近尾声。
采用这些溶剂和体系，能够消除有害溶剂，降低潜在的环境风险，使苯胺印刷的操作过程更加安全可靠，降低
运输和维修成本，进而改善苯胺印刷的经济性。
学术奖
获奖者：密苏里-哥伦比亚大学（University of Missouri-Columbia）Galen J. Suppe教授
获奖原因：将天然丙三醇转化为生物基丙二醇及单体
生物柴油的副产物废甘油很容易作为甘油流入市场，给生物柴油带来经济上的负面影响。而如果将副产物甘油
转化为高附加值产品，不仅降低了产品成本，生物柴油也能成为很好的替代能源。Suppes教授发现了将废甘油转
化为丙二醇的廉价方法，利用该方法生产的丙二醇可以取代市场上的乙二醇作为汽车防冻剂。
目前，美国甘油产量为6亿lb，未来美国将增加10亿lb/a左右的甘油产能。生物柴油的经济性严重依赖于
副产物甘油的使用情况。提高甘油的经济性，可以将生物柴油生产成本降低40美分/gal。但是，目前甘油需求量
并不大，需要开发新用途。
（1）将甘油转化为丙二醇是有效的途径之一。目前丙二醇的产量是24亿lb/a，其中大部分来自石油生产的
环氧丙烷。作为汽车防冻剂，丙二醇比乙二醇毒性小，但目前丙二醇价格太高，因而市场份额小。Suppes教授开
发成功一种催化体系，可将粗甘油高效转化为丙二醇。
Suppes教授的新工艺采用了铜-铬催化剂及蒸馏反应工艺，新工艺具有以下优势：反应温度及压力较低，旧工
艺条件分别为温度500?埘、压力>2170psi（1psi=6.895kPa，下同），新工艺则分别为428?埘、<145psi；转化效率
高；副产物少，且成本更低。
（2）另一有效途径是将甘油转化为丙酮醇（如1-羟基-2丙酮或羟基丙酮），作为多元醇的中间体或单体。以
石油为原料生产丙酮醇，成本约为5美元/lb，使用范围受到限制。而Suppes教授的工艺采用甘油制丙酮醇，成本
约为50美分/lb，更具应用和市场潜力。
Suppes教授带领的研究组于2003年6月开始该项目的研究工作，第一台商业化示范项目产能为5000万lb/a，
将于2006年10月投产。
（艳 编译）（全文完）