2007总统绿色化学挑战奖（二）
胡艳红 编译
(上接26期A17版)
更安全化学品设计奖
获奖者：嘉吉公司（Cargill）
获奖原因：生物基（BiOHTM）多元醇
多元醇是聚氨酯软泡的主要成分，主要用于家具和床上用品等。传统的聚氨酯生产采用石油基多元醇制备得到，
很早就有研究者提议采用生物基多元醇替代石油基多元醇，但由于在颜色、质量、稠厚度及味道等性能方面的缺陷
使得其应用受到限制。以前所开发的生物基多元醇也由于较差的化学反应性导致聚氨酯泡沫产品质量下降。
嘉吉公司开发成功了可用于几种聚氨酯（包括软泡在内）的生物基多元醇。该工艺首先将不饱和植物油中的C=C
双键转化为环氧衍生物，在适宜的温度及压力条件下，这些衍生物再转化为多元醇。BiOHTM多元醇因具有优越的反
应性能和结合能力，克服了用于软泡的生物多元醇生产厂家倍感困扰的浓度和气味问题，含BiOHTM的软泡无需使用
紫外稳定剂即可长久保持白色。标准测试结果表明，生物基多元醇软泡要优于石油基多元醇泡沫。在用于家具和床
上用品的大块软泡中，BIOH 5000型多元醇具有更宽的加工范围，能够改善舒适性，减少在密度和承载能力上的变
化。在汽车座椅、靠垫等模铸泡沫制品中，相对于传统多元醇，BIOH 2100型多元醇可提高承载力和硬度。
使用BiOHTM多元醇能减少传统聚氨酯用多元醇的缺点。BiOHTM多元醇能够“捕获”植物进行光合作用时的碳
源，其所有碳都是就近固定的，而传统多元醇中的碳是石油基碳。以BiOHTM多元醇替代石油基多元醇可减少能量消
耗约23%（包括不可再生能源消耗可减少61%），从而减少36%的二氧化碳排放。每100万磅BiOHTM多元醇能节省原
油消耗70万磅（约2200桶）。在聚氨酯软泡市场嘉吉公司是第一家实现生物基多元醇商业化的公司。目前，配方设
计师可以在不危及产品安全性的前提下将生物基多元醇应用于聚氨酯软泡，北美的顶级多元醇使用者已选择使用
BiOHTM多元醇，表明了他们对嘉吉公司工艺的认可。
学术奖
获奖者：得克萨斯州大学奥斯汀分校（University of Texas at Austin） Michael J. Krische教授
获奖原因：以氢为媒介构建C–C键
得克萨斯州大学奥斯汀分校的Michael J. Krische教授及他的同事开发了一种新的以氢为媒介的C-C键构建方
法。在这个以金属为催化剂的反应中，两个或更多的有机分子与H2结合形成单一的更为复杂的化合物。由于最终产
物包含起始原料分子中的所有原子，因此Krische教授的反应不产生任何副产物或废弃物，从源头上消除了污染。
Krische教授的加氢偶合反应不需预制用于羰基和亚胺基加成反应的有机金属试剂（如Grignard 和Gilman试
剂）。这些有机金属溶剂具有很高的活性，对湿度较敏感，有时易自燃，即暴露于空气中会引起燃烧。Krische教授
的偶合反应避免了传统有机金属溶剂存在的危险，而且，由于采用手性加氢催化剂，该反应能够以更高的空间选择
性产生C-C键。
催化加氢在反应效率、原子经济性及成本效益方面已经经历了多次的试验，采用加氢作用构建C-C键，Krische
将最基本的化学催化方法之一拓展到一个更宽的新领域，采用新技术化学家可以高选择性地创新出更多的有机分子，
消除了初始材料的危险性及最终危险废弃物的排放。该项技术的商业化应用将消除大量危险废弃物产生的隐患，从
而增加了采用传统试剂进行生产的装置和工人的安全系数。
小企业奖
获奖者：NovaSterilis公司
获奖原因：将超临界CO2技术用于环境无害医用杀菌
目前常用的医疗杀菌方法中没有一种完全适用于杀除敏感脆弱的生物材料，而保持这些材料处于无菌状态显得
尤为重要。如果将组织库中受到污染的捐赠者的组织分发给接受移植的病人，势必将造成严重的感染、产生疾病。
采用传统的杀菌技术如环氧乙烷或γ-射线杀菌会增加毒性和安全隐患，而且不能保证在包装生物制品内部完整性的
前提下对制品灭菌。
NovaSterilis是纽约伊萨卡岛的一家私人生物技术公司，该公司成功开发了一种高效、对环境无害的杀菌技术，
该技术采用超临界CO2杀灭敏感的生物材料。NovaSterilis公司已经取得了麻省理工学院Robert S. Langer教授
的可生物降解聚合物的细菌灭活专利。NovaSterilis公司对杀灭细菌芽孢的技术进行了改进、放大及最优化。其超
临界CO2技术采用低温、适宜的压力及过氧化物（如过氧乙酸）及少量的水循环。其Nova 2200TM系列产品杀菌迅
速（不到1h），能够杀灭包括细菌芽孢在内的许多微生物。
新技术可用于敏感生物材料，对一些重要的生物医学材料也是非常有效的，主要包括：①用于移植的同种异体
骨组织（如人体的骨、腱、真皮组织及心脏瓣膜等）；②用于医疗设备、器械和药物等的生物降解聚合物及相关材料；
③药物传输系统；④高抗原性全细胞疫苗。超临界CO2灭菌不仅是一种绿色化学技术，而且还完成了“终端”灭菌，
即能够对最终的包装制品灭菌，较传统灭菌方法更安全可靠。NovaSterilis公司的专利技术解决了组织库的市场需
求，同样也解决了生物医学、生物制剂、医学设备、制药及疫苗等领域的难题。2006年底，NovaSterilis公司已将
其中几个单元出售给组织库。（全文完）