2005年总统绿色化学挑战奖
2005年美国总统绿色化学挑战奖于6月20日在美国华盛顿国家科学院揭晓，5家公司和1位个人获得了美国
国家环保署颁发的这一奖项。至此，代表绿色化学领域创新成果的美国总统绿色化学挑战奖成功举办10年。本刊
将对各个获奖项目进行摘要刊登，希望对国内化工界相关人士有所启发。
变更合成路线奖
获奖者：archer daniels midland（adm）公司和诺维信（novozymes）公司
获奖原因：应用诺维信公司的脂肪酶lipozyme*9誖，ads公司推出了酶法酯交换工艺，生产含少量甚至完全
不含反式脂肪酸的保健食用油系列novalipidtm。
当前，生产确保消费者健康的产品以及开发环保生产工艺是食品工业面临的两大挑战。adm公司和诺维信公司
已将酶法酯交换工艺商业化，该工艺不仅可以降低食品中不利于健康的反式脂肪酸含量，而且可以消除化学酯交换
法产生的废物排放。
含有不饱和脂肪酸的甘油三酸酯是由1个甘油和3个脂肪酸组成，室温下呈液态。通常生产商采用部分加氢使
其在室温下固化。在加氢过程中，生成反式脂肪酸，导致许多加工食品中含有高浓度的反式脂肪酸。反式脂肪酸也
是引发人体心脏疾病的重要因素。为了尽可能减少食物中反式脂肪酸的含量，fda要求从2006年1月1日起，所
有营养成分列表里要标注反式脂肪酸的含量。因而，美国食品工业一直在研究减少食物中反式脂肪酸含量的方法。
当前可利用的方法中，酯交换法是在不损失部分氢化植物油性能的前提下降低食物中反式脂肪酸含量的最有效
的方法。在酯交换过程中，含有饱和脂肪酸的甘油三酸酯的1～2个脂肪酸与含有不饱和脂肪酸的甘油三酸酯相交
换，从而生成不含反式脂肪酸的甘油三酸酯。相对化学法酯交换而言，酶法酯交换有许多优点，但是昂贵的酶加工
以及酶的不稳定性阻碍了其在许多油脂工业中的应用。
诺维信和ads公司联合展开了广泛深入的研究，推出了可商业化的酶法酯交换工艺。诺维信公司开发了具有成
本效益的固定化酶，adm公司开发了可用于商业化生产的性能稳定的固定化酶生产工艺。食品生产公司利用该种酯
交换油可生产含量低或不含反式脂肪酸的产品。adm公司自从2002年首次商业化生产以来，已生产了约6802t的
酯交换油。当前，该公司正在对其位于美国的2家生产工厂进行扩建。
酶法酯交换工艺不仅为食品工业提供了环保的凯发在线的解决方案，而且也使食品更健康。采用酶法无需使用化学品，避
免了有害化学品的使用，消除副产品生成及固液态废物排放，并改善了食用油品质。例如，人造黄油和点心的生产
每年大概要消耗约453.51万t的氢化大豆油。相对部分氢化工艺而言，adm和诺维信的工艺每年可节省18.14万t
大豆油、9070t甲醇钠、5.26万t的脂肪酸盐、2.27万t的漂白粘土以及27.28t的水。此外，通过应用不含反式
脂肪酸、增加了聚不饱和脂肪酸的酯交换油取代部分氢化油，可极大地保护消费者的健康。
获奖者：默克公司
获奖原因：重新设计了可减轻化疗病人恶心呕吐的止吐药的活性成分阿瑞吡坦（aprepitant）的合成方法。
emend*9誖是1种可用于治疗癌症患者化疗引起的恶心和呕吐的新药，临床应用表明，在化疗期间或过后使用
该药均可减少恶心呕吐症状。阿瑞吡坦是emend*9誖的有效组分。
具有2个杂环和3个手性中心的阿瑞吡坦可谓是合成药物领域的一大挑战。基于已发现的合成工艺，默克设计
的第一代商业化合成路线需要6步。然而，该工艺所需原材料及环保投资连同操作安全问题均迫使默克研究开发、
实施1条全新的阿瑞吡坦合成路线。
默克开发的新合成路线具有创新性和集中性，同时也论证了几条重要的绿色化学准则，站在原子经济的高度，
应用4个尺寸和结构复杂性相当的碎片在3个步骤里集合成复杂的目标物。第一代合成工艺需要化学计量的、昂贵
的、复杂的手性酸作试剂，以建立阿瑞吡坦的完全立体化学结构。然而，新合成工艺混合了手性醇作为原料，这种
醇在不对称催化反应里可自身合成。在结晶诱导不对称转化中，应用原料醇的立体化学结构可调整随后发生的2个
转化中的剩余分子的手性中心。新工艺的产出几乎是第一代工艺的2倍。为获得新合成路线而进行的化学研究具有
创新性、以及较宽的应用范围。
手性中心是组建具有高选择性立构中心的最终目标分子的主要部分，该法也可大规模地应用到其他手性分子的
合成中，特别是药物合成。
新合成路线极大地改进了阿瑞吡坦生产对环境的影响。结合第一代合成路线，新工艺几乎消除了生产过程中的
全部有害物，包括氰化钠、二甲基二茂钛（dimethyl titanocene）和气态氨。合成时间的缩短以及温和的反应条
件也显著减少了能源需求。更重要的是，新一代合成路线所需的原材料和水较第一代节省了20%。默克通过采用新
合成工艺，每生产1t 阿瑞吡坦产品约消除34万l的废物排放。
默克公司开发成功并商业化生产的阿瑞吡坦变更合成工艺，可称之将化学对环境产生的负面影响最小化的优秀
典范，同时其根据绿色化学准则极大地降低了生产成本。由此，默克在采用新合成工艺生产emend*9誖的第一年，
便意识到该工艺的收益可在一个产品周期内收回。在生产的开始便选择新合成路线可显著降低阿瑞吡坦的生产成
本，从而也有力地证明了绿色化学凯发在线的解决方案推进成本效益的论断。（鸿编译） （未完待续）