2-甲基-2-羟基丙酸的化学性质及用途

简介

2-甲基-2-羟基丙酸，又称2-甲基乳酸、2-羟基异丁酸等，是一种重要的有机化合物。其最早是通过化学途径合成的，但传统的化学方法存在成本高、生成条件苛刻、污染大等缺点。随着合成生物学、分子生物学和代谢工程学等学科的迅速发展，利用生物转化的方法合成2-甲基-2-羟基丙酸逐渐成为可能。例如，通过构建基因表达载体，利用重组大肠杆菌或嗜水气单胞菌等微生物作为宿主，可以高效地合成这种化合物[1-2]。

2-甲基-2-羟基丙酸的性状

理化性质

物理性质：纯净的2-甲基-2-羟基丙酸为白色至灰白色结晶粉末，熔点为76-80°C，沸点为84°C（1.5 mm Hg）。该化合物属于亲水性物质，在水中的溶解度高达1900 g/l（22°C），且能溶于甲醇、乙醚和热苯，微溶于冷苯。

化学稳定性：2-甲基-2-羟基丙酸在常温下相对稳定，不易发生自发分解或聚合反应。但在强酸或强碱条件下，其化学性质可能发生变化，产生相应的盐类或酯类化合物[1-3]。

用途

电化学领域：2-甲基-2-羟基丙酸可用作在线循环伏安法分离金属离子的电解质。这种方法利用其在电解过程中的特定行为，能够有效地分离和富集金属离子，为金属材料的制备和提纯提供了有力支持。

聚合物合成：2-甲基-2-羟基丙酸还可用作合成聚合物的结构单元。通过与其他单体共聚或缩聚反应，可以制备出具有特定性能和用途的高分子材料。这些材料在包装、建筑、电子等领域具有广泛的应用前景。

生物医学领域：2-甲基-2-羟基丙酸在生物医学领域也具有重要意义。它可用于分解代谢L-苏氨酸以及合成谷胱甘肽等生物活性物质，对于调节人体代谢、提高免疫力等方面具有重要作用。此外，其还被用作非糖尿病受试者早期检测胰岛素抵抗的指标，为糖尿病等代谢性疾病的早期诊断和治疗提供了重要依据[1-3]。

参考文献

[1] Rohwerder T ,Roland H Müller.Biosynthesis of 2-hydroxyisobutyric acid (2-HIBA) from renewable carbon[J].Microbial Cell Factories, 2010, 9(1):13-13.

[2] Reinecke L , Schaffer S , Marx A ,et al.RECOMBINANT CELL PRODUCING 2-HYDROXYISOBUTYRIC ACID.2009[2024-09-21].

[3] Rohde M T , Tischer S , Harms H ,et al.Production of 2-hydroxyisobutyric acid from methanol by Methylobacterium extorquens AM1 expressing (R)-3-hydroxybutyryl-CoA isomerizing enzymes[J].Applied & Environmental Microbiology, 2016:AEM.02622-16.