1. 丁醇性质及用途

丁醇又称为1-丁醇，无色透明液体，有强烈的酒味，稍溶于水，相对密度0.81，沸点117.7℃，属于二级易燃品。丁醇是一种重要的有机原料和化工溶剂，广泛用于各种塑料、橡胶制品、树脂制造以及皮革、造纸、喷漆等轻工行业中。丁醇的另一个非常重要的作用可以作为当今极具潜力的新型生物燃料，被称为第二代生物燃料。与乙醇相比，丁醇具有较高的燃烧值，可支持汽车多走30%的路程，和烃类性质接近，无需对汽车气缸进行改造；并且低挥发性；不亲水；无腐蚀；高辛烷值-抗爆性好。因此，生物丁醇的研究开发在全球化石资源日益枯竭的形势下，迅速成为新的热点。

2. 丁醇的生产方法

2.1 化学生产方法

图1.1 丁醇的化学合成方法

丁醇的化学合成方法主要是碳基合成法（见图1.1）: 以丙烯与合成气(氢气、一氧化碳）为原料,经碳基合成制得正、异丁醛,脱催化剂后,加氢制成正、异丁醉醇,经脱水分离,分别得成品正、异丁醇。化学合成方法条件苛刻，设备要求高。在全球化石资源日益枯竭的形势下逐步被生物发酵法所替代。

2.2 生物发酵发生产丁醇

图2.2 发酵法生产丁醇的代谢途径

常见的丁醇生产菌种为丙酮丁醇梭杆菌（Clostridium acetobutylicum）。其合成丁醇的代谢途径见图2.2。葡萄糖经过糖酵解途径（EMP）生成丙酮酸，丙酮酸在丙酮酸:铁氧还蛋白氧化还原酶（PFOR）的作用下生成乙酰辅酶A，两分子乙酰辅酶A缩合生成乙酰乙酰辅酶A，再经过NAD(P)H的还原生成丁醇。除丁醇外还会有丙酮、乙酸、丁酸、乙醇的生成。

3. 生物丁醇的发展及市场