生物基和较安全的溶剂——Cyrene（来自纤维素的二氢左旋葡萄糖酮）、2-甲基四氢呋喃（来自糠醛/乙酰丙酸的2-MeTHF）、乳酸乙酯、生物乙醇、γ-戊内酯、柠檬烯——替代 NMP、DMF、DMAc、二氯甲烷等危险溶剂
N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMAc）、二氯甲烷（DCM）、氯仿，部分用途的甲苯/二甲苯
医药和精细化学品合成、聚合物加工（膜、电池电极浆料）、涂料和脱漆、清洗/脱脂、萃取
供应商 1
| India Glycols (NSE) | 印度 | 运营中 |
进入俄罗斯/欧亚经济联盟 CHEM
- 监管机构
- 俄罗斯工贸部（登记）/ 俄罗斯联邦消费者权益保护和公益监督局（新物质通报）
- 通常时长
- 专家评审后约10–15个工作日完成国家登记；新物质须通报
- 法律依据
- TR EAEU 041/2017《化学品安全》（2021年6月2日起生效）；政府2020年9月11日第1407号令；润滑剂适用 TR CU 030/2012
仅供参考，非法律意见——请针对您的产品确认流程。
证据 5 论据
常规石油衍生溶剂，包括NMP（N-甲基-2-吡咯烷酮）、DMF（二甲基甲酰胺）、DMAc（二甲基乙酰胺）和二氯甲烷（DCM）。
生物基溶剂如Cyrene（二氢左旋葡萄糖酮）和2-MeTHF（2-甲基四氢呋喃），以及绿色溶剂二元混合物（如DMSO/EtOAc）。
- 是否已大规模替代？
- 否
- 注意事项
- Cyrene等生物基溶剂目前生产规模较小（每年数吨），尚未在大商业规模上替代NMP或DMF等常规溶剂。大规模采用目前受制于相对石油衍生溶剂更高的生产成本。
- 核实于
- 2026-10-06
| 由于成本高，Cyrene等生物基溶剂尚未被大规模采用，仅在优越性能属于技术必需的利基应用中使用。 “Until then, the bioproduct will never be taken up on a large scale except for niche applications in which the superior performance of the bioproduct is a technical necessity.” global · 2026 · pilot or niche | peer-reviewed pubs.rsc.org |
| 2-MeTHF市场正以近10%的年增长率增长，驱动因素是其作为比四氢呋喃和二氯甲烷等常规溶剂更安全的溶剂。 “Meanwhile, driven by its increasing use as a safer solvent than conventional solvents like tetrahydrofuran and dichloromethane across various sectors, including pharmaceutical ingredient production, electronics, oil, cosmetic and food sectors, the market for 2-MeTHF ($450 million in 2024) is growing at nearly a 10% …” global · 2024-2033 · | peer-reviewed ✓ pubs.rsc.org |
| 绿色溶剂二元混合物（如DMSO/EtOAc、DMSO/DOL、DMSO/2-MeTHF）可在固相多肽合成（SPPS）中替代DMF，同时保持相当的纯度水平。 “We showed that the purity profile is not adversely impacted in binary solvent mixtures when compared with DMF. 2 The identified green binary solvent mixtures were employed for the synthesis of a range of challenging model peptides and peptide therapeutics on a meaningful scale, demonstrating that binary solvent …” global · 2021 · | weak (company, news, market research, other) www.bachem.com |
| Cyrene的散装价格显著高于DMF等常规溶剂，这阻碍了其大规模商业化采用。 “To understand the scope of the challenge, it is helpful to learn that whereas the bulk price of Cyrene on the bulk scale is about $59 per kg (namely $59 000 per t), 15 the current (2025 first quarter) bulk price of DMF varies between $575 per t in China and $1570 per t in the USA.” global · 2025 · | peer-reviewed pubs.rsc.org |
| 2020年代初，2-MeTHF市场规模为4,500吨。 “On the other hand, the substantially lower price of 2-MeTHF derived from furfural, in turn produced on the industrial scale from sugarcane bagasse hemicellulose since 1955, created a market for 2-MeTHF that in the early 2020s already amounted to 4500 tonnes.” global · early 2020s · pilot or niche | peer-reviewed ✓ pubs.rsc.org |
参考文献 4
- Sherwood J, De bruyn M, Constantinou A, et al. (2014). Dihydrolevoglucosenone (Cyrene) as a bio-based alternative for dipolar aprotic solvents. *Chemical Commun VERIFIED DOI · 被引 453
- Prat D, Wells A, Hayler J, et al. (2016). CHEM21 selection guide of classical- and less classical-solvents. *Green Chemistry* 18: 288–296. VERIFIED DOI · 被引 2170
- Pace V, Hoyos P, Castoldi L, Domínguez de María P, Alcántara AR (2012). 2-Methyltetrahydrofuran (2-MeTHF): a biomass-derived solvent with broad application in o VERIFIED DOI
- Commission Regulation (EU) 2018/588 (NMP) and Commission Regulation (EU) 2021/2030 (DMF) amending Annex XVII to REACH. NOT CHECKED — regulation …
详情
替代:生殖毒性极性非质子溶剂和含氯溶剂 · 范围:化工和制造业 · 证据:危害性为高
化学问题#
溶剂常常是化工过程中质量最大的物料,制药尤甚。NMP、DMF和DMAc是生殖毒物,欧盟已限制NMP(法规(EU) 2018/588)和DMF(2021/2030)。二氯甲烷脱漆剂曾因急性暴露导致工人和消费者死亡,欧美已限制DCM用于消费级脱漆。俄罗斯和独联体仍在广泛使用这些溶剂。
产品概览#
生物基溶剂,由生物质生产:
- Cyrene™(二氢左旋葡糖烯酮):以纤维素为原料两步合成(经左旋葡糖烯酮);在部分反应、膜制造和石墨烯分散中替代NMP/DMF的极性非质子溶剂(Sherwood等,2014)。
- 2-MeTHF:来自糠醛或乙酰丙酸(半纤维素/纤维素);在萃取和有机金属反应中取代THF和DCM。
- 乳酸乙酯:发酵乳酸+生物乙醇制得;清洗和涂料。
- γ-戊内酯(GVL):来自乙酰丙酸;部分应用的极性溶剂。
- d-柠檬烯(柑橘皮):脱脂,取代含氯或芳烃溶剂。
- 生物乙醇和生物基酯用于萃取和清洗。 溶剂选择指南(CHEM21、GSK、辉瑞)按健康、安全和环境对选项排序。
活性成分 / 组成#
Cyrene、2-MeTHF、乳酸乙酯、GVL、柠檬烯、乙醇:全部源自纤维素、半纤维素、糖类或果皮废弃物。
关键事实#
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 类别 | 生物基溶剂 |
| 毒性 | 总体更低:如Cyrene未被列为生殖毒物;2-MeTHF毒性低于DCM |
| 原料 | 纤维素、半纤维素(糠醛)、糖类、柑橘皮废弃物 |
| 指南 | CHEM21溶剂选择指南 |
优势#
- 把生殖毒物和致癌物移出工作场所。
- 利用生物质废弃物流(木材、农业残余物、柑橘皮)。
- 回收往往更容易,VOC毒性更低。
作用方式#
这些溶剂的极性和溶剂化能力与其替代品相近(例如Cyrene的极性非质子性质接近NMP),经过工艺调整即可运行原有反应和溶解过程。
应用#
| 用途 | 生物基替代品 |
|---|---|
| 聚合物膜(PES、PVDF) | Cyrene、GVL(部分) |
| 有机合成(酰胺偶联、SNAr) | Cyrene、2-MeTHF、生物酯 |
| 萃取 | 2-MeTHF取代DCM |
| 脱漆、脱脂 | 苄醇类、柠檬烯、乳酸乙酯 |
| 电池正极浆料(NMP) | 水性粘结剂(非生物)或新兴生物溶剂:部分 |
局限#
- 并非每种反应都能即插即用(Cyrene遇强碱不稳定)。
- 部分(Cyrene)的成本和供应规模仍在发展中。
- 生物质来源本身不保证低毒性;每种溶剂都需要危害评估。
替代证据——D1:可行,采用尚未证实#
经验证数字（数字出自被引原句，且该句见于来源页面）：
- 驱动——2-MeTHF市场正以近10%的年增速增长,驱动力是它比四氢呋喃和二氯甲烷等常规溶剂更安全。(全球,2024–2033;同行评审:pubs.rsc.org)
- 性能——2020年代初期,2-MeTHF市场规模为4500吨。(全球,2020年代初;同行评审:pubs.rsc.org)
供应商——真实的产品与服务（来自供应商索引）#
以下为供应商索引中的在营企业——其自身卡片（简介 / 官网）列明了该产品或服务；2026年9月28日 按关键词匹配，并经人工核对卡片文本。列入本表不构成推荐；证据、联系方式与状态请查看各企业卡片。
| 公司 | 地区 · 国家 | 索引信息 | 卡片 | | India Glycols(NSE) | 亚洲 · 印度 | 生物基化学品和绿色溶剂 | 卡片 |
政府资助信号#
针对特定技术的政府资助是先行指标：政府资助的，正是监管方想要替代、且已接近实际应用的技术。2026年9月27日 检索的数据库：EU CORDIS（FP7、Horizon 2020、Horizon Europe）、美国联邦资助（USAspending：USDA NIFA/ARS/APHIS/Forest Service、EPA、DOE、NOAA、USAID；另含 NSF 与 NIH）、英国 UKRI Gateway to Research、澳大利亚研究理事会。下列每项资助均经人工核对相关性。中国、巴西和印度见下方小节（论文中声明的资助）。未覆盖：俄罗斯（RSF、FASIE——研究环境无法访问）及上述数据库之外的国家机构。金额为数据库记录的资助方出资额（美国 NIH/UKRI：按项目或财政年度）。
**信号:强。**3项相关资助 · 总额约1150万欧元 · 辖区:欧盟、英国。
| 资助方 / 计划 | 项目 | 牵头机构 | 起始年份 | 金额 | 链接 | | 欧盟委员会 — HORIZON HORIZON-JU-IA | 以创新生物技术路线高效生产生物基溶剂,促进安全可持续的欧洲产业 | Aimplas - Asociacion De Investigacion De Mate(西班牙) | 2025 | 7,044,900欧元 | 链接 | | 欧盟委员会 — H2020 BBI-RIA | ReSolve:应用性能高且毒性谱更优的可再生溶剂 | 约克大学(英国) | 2017 | 4,358,412欧元 | 链接 | | UKRI — ISCF | 面向屋面行业聚氨酯树脂粘结剂的生物基溶剂鉴定与评估 | (英国) | 2021 | 48,410英镑 | 链接 |
中国、巴西、印度——论文中声明的国家级研究资助#
中国、巴西和印度的资助机构没有可从本环境访问的公开资助数据库，因此这里统计2015 年以来声明获得国家政府资助的论文数，取自出版商提交给 Crossref 的资助编号。仅计入标题含本文关键术语的论文（保守的下限估计；“100+” 表示检索窗口已满）。它反映研究资助强度，而非预算规模。资助机构：中国——NSFC、国家重点研发计划、国家现代农业产业技术体系；巴西——CNPq、CAPES、FAPESP、Embrapa、FAPEMIG；印度——DBT、DST、ICAR、SERB、CSIR、BIRAC。分国评级：强 ≥50 篇 · 中 10–49 篇 · 弱 1–9 篇。
| 国家 | 获资助论文（2015–2026） | 信号 | 主要资助机构（资助声明） | 示例：资助 → 获资助论文 | | 中国 | 6 | 弱 | NSFC(7)、国家重点研发计划(2) | NSFC 22078010 → Experimental and mechanistic study of bio-based solvent Cyrene for de-aromatization of model diesel(2023)doi | | 巴西 | 9 | 弱 | CAPES(9)、CNPq(7)、FAPESP(2) | CNPq 312486/2022-7 → Magnetic field and a bio-based solvent as greener alternatives in Phaffia rhodozyma cultivation: insights…(2024)doi | | 印度 | 5 | 弱 | SERB(4)、CSIR(2) | SERB CRG/2018/000522 → Thermal performance of bio‐nanofluid dihydrolevoglucosenone: Experimental and atomistic simulation…(2024)doi |
科学证据#
- Sherwood J, De bruyn M, Constantinou A, et al. (2014). Dihydrolevoglucosenone (Cyrene) as a bio-based alternative for dipolar aprotic solvents. Chemical Communications 50: 9650–9652.
- Prat D, Wells A, Hayler J, et al. (2016). CHEM21 selection guide of classical- and less classical-solvents. Green Chemistry 18: 288–296.
- Pace V, Hoyos P, Castoldi L, Domínguez de María P, Alcántara AR (2012). 2-Methyltetrahydrofuran (2-MeTHF): a biomass-derived solvent with broad application in organic chemistry. ChemSusChem 5: 1369–1379.
- 欧盟委员会法规(EU) 2018/588(NMP)和法规(EU) 2021/2030(DMF),修订REACH附件XVII。
生物经济价值#
生物精炼平台化学品(左旋葡糖烯酮、糠醛、乳酸)成为高值溶剂,取代有毒石化溶剂。