合成技術是制約3-羥基丙酸規模化應用的重要因素。3-羥基丙酸合成技術包括化學合成法、生物合成法兩大類,其中化學合成法是主流生產工藝,但化學合成法存在工藝復雜、污染嚴重等問題,生物合成法存在成本高、菌株篩選難度大等問題。
3-羥基丙酸(3-HP)是一種具有三個碳原子的非手性有機酸。3-羥基丙酸常溫下呈粘稠液體,無色無味,可溶于水、乙醚和乙醇。3-羥基丙酸是2-羥基丙酸(乳酸)的同分異構體,3-羥基丙酸的化學性質活潑,通過氧化、脫水、酯化等反應可合成聚-3羥基丙酸(P3HP)、丙二酸、丙烯酸酯、丙烯酸、1,3-丙二醇、丙烯酰胺、丙烯腈等多種化學物質。
3-羥基丙酸是一種高附加值化學品,在醫療、個人護理、涂料、膠黏劑、紡織、食品、飼料等領域具有巨大的應用價值。隨著工業化進程加快,3-羥基丙酸市場需求正日益增加。但受合成技術限制,目前3-羥基丙酸生產效率、行業產量較低,尚未實現大規模商業應用。
高產、低成本的3-羥基丙酸合成技術是國內外高校科研關注的焦點,尤其是基于工程微生物的合成技術。近年來,國內外已開發出多種微生物用于3-羥基丙酸的合成,包括大腸桿菌、酵母-解脂耶氏酵母、鹽單胞菌等。生物基3-羥基丙酸是多種可生物降解材料的基礎材料,在雙碳背景下,生物基3-羥基丙酸市場發展前景廣闊。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年3-羥基丙酸(3-HP)行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,2023年全球3-羥基丙酸市場規模約9.4億元,其中北美占據全球市場主要份額。隨著生物合成技術精進、生物降解材料市場發展,生物基3-羥基丙酸市場規模將進一步擴大,預計2024-2028年,全球3-羥基丙酸市場將以20.0%左右的年均復合增長率增長。
近年來,全球各大公司積極開發3-羥基丙酸合成技術,以推動3-羥基丙酸產業化進程,包括LG化學、Cargill、TCI、陶氏化學等。2023年LG化學與GS Caltex達成合作,開發3-羥基丙酸的大規模生產技術和生產原型,預計2024年將實現商用化。
新思界
行業分析人士表示,我國從事3-羥基丙酸技術研發或生產的企業有北京微構工場、湖北恒景瑞化工、武漢鑫偉燁化工、湖北鑫鳴泰化學等。生物基3-羥基丙酸具有高度可擴展性和適用性,未來應用前景廣闊,在雙碳背景下,隨著生物合成技術日益精進,生物基3-羥基丙酸市場占比將不斷提升。