文 献 综 述

1. 引言

2 ,3- 丁二醇也称2，3-双羟基丁烷或二亚甲基二醇，是一种手性化合物，分子中含有两个手性碳原子，存在三种旋光异构体，其中的(R, R)-2,3-丁二醇是本次毕业设计研究的课题。2 ,3- 丁二醇是生物制造产品体系中一种重要的化工原料，广泛应用于化工、食品、燃料以及航空航天等多个领域【1-3】。通过前期的文献调研，在深刻理解(R, R)-2,3-丁二醇的微生物代谢途径、目前研究现状等方面内容的基础上，着重摸索不同诱导条件下基因工程菌的关键酶（乙酰乳酸合成酶、乙酰乳酸脱羧酶、2,3-丁二醇脱氢酶）对发酵产目标产物的影响，最终达到(R, R)-2,3-丁二醇较高水平生产的目的。

2. 2,3-丁二醇的理化性质及用途

2.1 2,3-丁二醇的三种立体异构体

2,3-丁二醇（英文缩写2,3-BD）,也称2,3-双羟基丁烷或二亚甲基二醇，是一种手性化合物。2,3-丁二醇分子中含有两个手性碳原子，因此存在三种立体异构体: (S,S)-2,3-丁二醇 ( 右旋型) 、(R,R)-2,3- 丁二醇 ( 左旋型) 及meso-2,3-丁二醇 (内消旋型), 其结构如图 1 所示【4】。

2.2 （R,R）-2,3-丁二醇的用途

2,3-丁二醇可作为一种潜在的平台化合物，可替代传统的平台化合物#8212;#8212;碳四烃，用于大规模的合成甲乙酮（优良溶剂）和1,3-丁二烯（广泛应用 合成橡胶、聚酯和聚亚胺酯等领域）[5-6]。2,3-丁二醇还可用于制备油墨、香水、熏蒸剂、增湿剂、软化剂、增塑剂、炸药及药物手性载体等工业产品[7-8]。另外，2,3-丁二醇可作为燃料添加剂，其热值较高（27200kJ/kg），可与乙醇（29055kJ/kg）、甲醇（22081kJ/kg）相当。2,3-丁二醇经化学反应后的产物有多种用途。例如，2,3-丁二醇的氧化产物3-羟基丁酮和丁二酮均可作为食用香料使用[9-10]；2,3-丁二醇酯化后可生成聚氨酯泡沫的前体；2,3-丁二醇与乙酸反应后生成的2,3-丁二醇二乙酸酯，可添加到奶油中改善风味，等等。