一、中心介绍
“精细化学品绿色制造河南省协同创新中心”以为牵头单位，以中国科学院过程工程研究所、河南省科学院化学研究所有限公司、天方药业有限公司、辅仁药业集团有限公司、濮阳惠成电子材料股份有限公司、新乡拓新生化股份有限公司、河南省三生药业有限公司等科研院所和骨干企业为合作参与单位，2013年6月通过河南省教育厅立项建设。
中心以河南省精细化工行业的重大战略需求为牵引，坚持精细化工领域人才、学科、科研三位一体统筹发展，着力解决制约精细化工产业发展的共性问题，突破和掌握核心关键技术，提升行业的科技创新和核心竞争力，促进河南省精细化学品制造由粗放型向绿色化转型，实现河南省由精细化学品制造大省成为精细化学品绿色化制造强省。
中心通过建立以为创新源头、以中国科学院过程工程研究所主导系统集成优化、以河南省科学院化学研究所有限公司等实施中试、放大生产的精细化学品绿色制造研发基地，有效提升河南省主导精细化学品的绿色化制造技术，引领精细化学品生产方式转变发展方向。
二、研究方向
1. 绿色介质研究分中心
该分中心立足科学发展前沿，研究离子液体、超临界流体、水等绿色介质在精细化学品分离和反应过程中的作用本质和调控机制，建立绿色介质的微观结构与反应/分离性能之间的关系，设计、开发在精细化学品领域具有目标可设计的绿色介质体系，为精细化学产品的绿色合成和绿色分离工艺的设计提供科学基础，主要研究内容包括：
①绿色分离/反应介质研究：研究用于核苷类药物中间体和有机化工中间体的反应/分离的绿色介质，开发低能耗、高效率、可循环的绿色分离新方法；研究绿色介质对精细化学品原子经济性反应的促进作用以及相关调控机制，开发低能耗、高效率、可循环的精细化学品绿色制造新方法与新技术。
②绿色介质的结构-性能研究：研究绿色介质的构效关系，设计绿色介质的功能，开发目标可设计的绿色介质体系以及绿色介质在精细化学品绿色合成中的目标指向性，为绿色介质及精细化学品的绿色制造提供科学依据。
③离子液体规模化制备：基于离子液体的构效关系，研究离子液体的绿色合成方法、离子液体的规模化制备技术和成套设备、制定离子液体质量标准。
2. 原料药及相关中间体研究分中心
本分中心立足医药产业领域急需，重点研究创新药物、仿制药物及相关医用中间体和材料、大品种药物技术升级改造等，解决医药领域中药物分子设计、合成、结构与活性表征，药物及中间体生产技术，医用材料等基础理论和实践应用问题。具体内容如下：
①创新药物研究：药物分子的设计、合成、结构表征、结构与活性关系，发展寻找新药的新理论、新方法、新技术，发现创新药物的先导化合物分子结构并加以优化。主要集中在蒽环类、蝴蝶霉素类和核苷类化合物等新型抗肿瘤及抗病毒候选药物的研究。
②大品种药物技术升级改造研究：大品种药物进行工艺技术升级改造和工艺绿色化。目前主要集中在降血脂类、抗血小板类、抗菌类和抗癌类药物的技术升级改造。
③核苷类药物中间体研究：核苷类药物中间体产业化研究，形成系列核苷生产新工艺，促进相关核苷类化合物的化学合成法工业化。
④仿制新药及医用材料研究：主要进行国外已经上市国内没有的三类新药及其相关中间体研究开发、仿生骨修复和药物输送医用材料的研究。
电子化学品及环境新材料研究分中心
该分中心以电子化学品和环境新材料作为主要研究目标开展相关研究。以实现电子化学品的直接生产、新型有机功能纤维环境材料的开发与应用和木质素改性为重点。主要工作内容如下：
①有机发光显示器材料：开发新型催化技术，实现无需分离直接生产环境友好型电子封装材料；通过对芴类、咔唑类、噻吩类及降冰片烯类衍生物等有机发光显示器(OLED)中间体的研究与开发，寻找合适的OLED工业化产品，加速OLED光致发光材料替代液晶材料的过程。
②有机功能纤维环境材料：材料表面官能团改性新方法研究、有机功能纤维材料合成新工艺技术研究与产业化；功能材料表面改性对其吸附再生能力的影响；新型材料在水处理的应用技术研究；新型材料在气体净化方面的应用技术研究等。力争对现有材料在结构性能、化学耐候性、吸附再生性等方面作进一步提升，对合成方法进行合理改进以适应规模化生产。
③木质素改性：加快木质素分子结构、化学改性等基础性研究。通过对木质素结构的可控化学修饰，提高其化学反应活性或控制其聚集态结构和相互作用力强度，在分子水平实现对材料性能的优化设计。
大宗有机化工中间体的清洁生产工艺研究分中心
本分中心立足于资源综合高值利用，通过绿色制备工艺对化工中间体进行合理设计，从源头降低成本、控制污染；利用先进的绿色制备技术研制开发具有自主知识产权的新型制品的配方设计及其加工工艺与产品性能的技术集成研究。该方向主要研究内容如下：
①塑料助剂：开发环氧乙烷与二氧化碳反应经碳酸乙烯酯制备乙二醇联产碳酸二甲酯的新工艺，提高原子利用率；以离子液体工业催化剂的负载化为目标，研究固定床羰基化反应器，提高环氧乙烷转化率，提高碳酸二甲酯产品质量；开发乙二醇/碳酸二甲酯集成技术，使其能够有效地利用上游乙烯氧化制环氧乙烷过程排放的含二氧化碳废气。
②有机玻璃及相关单体：以异丁烯或煤基合成气为原料的两种清洁新工艺；开发的新型低成本催化剂，使其具有良好的活性和稳定性；改变现有反应条件，使反应条件更加温和；建立高效共沸分离和纯化技术，降低分离纯化过程中的成本。
③绿色涂料及相关中间体：六亚甲基二异氰酸酯的清洁生产工艺，设计开发新型高效催化剂。
绿色生产过程集成研究分中心
精细化工的规模化制备是产品能否市场化的重要环节，而实验室小试的成功，并不能意味着该产品可以进行工业化生产，还必须通过系统的单元设备设计、工艺流程优化，以保证该产品的生产具有良好的经济性和环境性，最终实现产品的市场化，因为针对精细化学品的绿色生产过程集成至关重要。本方向主要研究内容包括：
①以产品为导向的绿色过程系统集成方法：在分子和微观水平上阐明物质结构-性质的关系，模拟不同的体系以设计和开发不同的、适合的生产流程来生产具有所需功能的产品，研究不同尺度水平上化工过程的建模和求解，复杂体系热力学宏观和微观水平的建模理论及二者之间的一致性等关键性问题，此外，建立产品和过程的绿色度定量评价和指标体系。
②精细化学品生产过程集成和优化：以多种精细化学品为研究对象，采用以产品为导向的绿色过程集成方法，对产品的原料/溶剂、反应过程、分离纯化及全系统的水电汽等进行分析，建立体系的热力学、传递和动力学模型及各个单元的模型，通过对全系统进行模拟和优化，对复杂系统的物质流、能量流的进行综合分析，以全系统的经济性和环境影响为目标，对流程结构和操作条件进行优化，获得适合于多产品生产的流程结构和操作条件，且保证具有多产品生产的灵活性，最终完成对实际生产过程的工艺设计，实现实验室成果的工业化转化。
三、代表性成果
成果1名称：有机玻璃单体清洁生产建立万吨级工业装置
针对传统有机玻璃单体生产过程中以剧毒氢氰酸为原料的丙酮氰醇法生产工艺，研发了具有自主知识产权的以异丁烯/叔丁醇为原料的甲基丙烯醛（MAL）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）和甲基丙烯醇（MAO）系列产品清洁生产新工艺，在易达利化工有限公司投产后，年产值50000万元，利税8000万元，取得了显著的经济效益，被鉴定为国际领先水平。
本项成果研发的关键包括催化剂及反应工艺的研发、产品的分离提纯、阻聚、工艺集成、万吨级工业装置建立和运行等。主要技术创新点体现在：（1）以异丁烯/叔丁醇为原料催化氧化制备MAL的高效复合氧化物催化剂及反应工艺；（2）MAL一步催化氧化酯化制备MMA 的高效、高稳定性新型钯基负载催化剂及高效浆态床反应器；（3）MAL催化选择性加氢制备MAO的铂基负载催化剂及反应工艺；（4）新型庚烷/离子液体吸收分离MAL工艺、萃取分离提纯MMA工艺技术方法和分离提纯MAO的精馏技术，优化降低了分离过程的能量消耗；（5）采用了组合式阻聚方案，生产装置运行周期从常规的一个月延长至半年以上；（6）整个工艺技术系统高度集成。建成了稳定运行的MAL、MMA和MAO的万吨级成套工业装置。
成果2名称：开发了国际首套离子液体电解液规模化制备技术及设备
中心采用分子模拟与实验表征相结合的方法，在阐明离子液体的微观结构与其物性、电化学性质及电池性能关系的基础上，设计研发了6类基于离子液体的锂离子电池电解液，开发了以3类离子液体为添加剂的新型电解液。电解液的电化学窗口可达5.0V，显著提高了高电位电池体系的比容量。开发了国际上首套离子液体电解液规模化制备技术及成套设备。所生产的产品性能优良，质量稳定，绿色环保。在林州市科能科技材料有限公司投产后，取得了显著的经济效益，相关成果被中国科学院鉴定为国际领先水平。
