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生質多元醇概述
常用的多元醇分為三類：簡單多元醇，
如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、丙三
醇、季戊四醇、木糖醇；聚酯型多元醇，
為二元酸與多元醇縮聚生成、末端含有羥
基的聚酯低聚物，如己二酸乙二醇酯；聚
▲圖二：以生質料源經微生物醱酵生產1,3-丙二醇
醚型多元醇，由環氧化合物如四氫喃、環 （1,3-PDO）、1,4-丁二醇（1,4-BDO）、1,2-丙二
氧丙烷等開環聚合生成、末端含有羥基的 醇（1,2-PDO）及2,3-丁二醇示意圖。（Zeng AP,
聚醚低聚物。簡單多元醇中的數種二元 Sabra W. Curr Opin Biotechnol. 22（6）:749-57.
2011）
醇可由生物醱酵直接合成，包括1,3-丙二
醇（1,3-propanediol, 1,3-PDO）、1,2-丙
二醇（1,2-propanediol, 1,2-PDO）、1,4- 防凍劑、抗凍劑、乳製品添加劑以抑制黴菌
丁二醇（1,4-butanediol）及2,3-丁二醇 生長、釀酒廠使用之抗凍劑等。科學家在數
（2,3-butanediol, 2,3-BDO）（圖二），因此 年前已發現微生物醱酵可將生質料源轉換為
被歸類為綠色化學產品，以下將分別簡述這 1,2-丙二醇，然而經過數年的努力，在已發表
四種生質二元醇發展概況。 之嗜熱厭氧菌、大腸桿菌或酵母菌相關研究
1,3-丙二醇 中，產量仍過低（<10g/L），生質1,2-丙二
1,3-丙二醇廣泛用於溶劑、黏著劑、樹脂、 醇的商業化，必須先突破產量的瓶頸才有發
清潔劑及化妝品等，也可聚合為聚對苯二甲 展性；如今化學合成1,2-丙二醇之產量每年約
酸丙二酯（polytrimethylene terephthalate, 150萬噸，仍為市場主流。
PTT），進一步製為纖維、紡織品、地毯 1,4-丁二醇
等。在本世紀初，杜邦（DuPont）與其併購 在丁二醇四種異構物（1,2-丁二醇、1,3-丁
的杰能科（Genencor）公司，獲得可將葡萄 二醇、1,4-丁二醇及2,3-丁二醇）中，1,4-丁
糖生合成1,3-丙二醇之大腸桿菌菌種專利，並 二醇產量最大，用途也最廣，可進一步製造
成功將生質1,3-丙二醇量產及商業化，使其漸 四氫呋喃（tetrahydrofuran, THF）、聚對苯
漸與化學合成之1,3-丙二醇在市場上分庭抗 二甲酸丁二酯（polybutylene terephthalate,
禮。此外，由於葡萄醣代謝合成1,3-丙二醇之 PBT）、γ-丁內酯（gamma-butyrolactone,
技術已成為商業專利，近年來新的研究方向 GBL）等。2010年全球生產估計有166.4 萬
改為找尋更廉價之碳源，以降低生合成1,3-丙 噸，銷售額為36.6億美元，預估2018年產量
二醇之成本。 可達235.7萬噸，銷售額可達59.4億美元。工
1,2-丙二醇 業上1,4-丁二醇之化學合成可透過乙炔、烯丙
1,2-丙二醇可應用於聚酯樹脂、纖維、飛機 醇、環氧丙烷、馬來酸為其酸酐、琥珀酸或
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常用的多元醇分為三類：簡單多元醇，
如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、丙三
醇、季戊四醇、木糖醇；聚酯型多元醇，
為二元酸與多元醇縮聚生成、末端含有羥
基的聚酯低聚物，如己二酸乙二醇酯；聚
▲圖二：以生質料源經微生物醱酵生產1,3-丙二醇
醚型多元醇，由環氧化合物如四氫喃、環 （1,3-PDO）、1,4-丁二醇（1,4-BDO）、1,2-丙二
氧丙烷等開環聚合生成、末端含有羥基的 醇（1,2-PDO）及2,3-丁二醇示意圖。（Zeng AP,
聚醚低聚物。簡單多元醇中的數種二元 Sabra W. Curr Opin Biotechnol. 22（6）:749-57.
2011）
醇可由生物醱酵直接合成，包括1,3-丙二
醇（1,3-propanediol, 1,3-PDO）、1,2-丙
二醇（1,2-propanediol, 1,2-PDO）、1,4- 防凍劑、抗凍劑、乳製品添加劑以抑制黴菌
丁二醇（1,4-butanediol）及2,3-丁二醇 生長、釀酒廠使用之抗凍劑等。科學家在數
（2,3-butanediol, 2,3-BDO）（圖二），因此 年前已發現微生物醱酵可將生質料源轉換為
被歸類為綠色化學產品，以下將分別簡述這 1,2-丙二醇，然而經過數年的努力，在已發表
四種生質二元醇發展概況。 之嗜熱厭氧菌、大腸桿菌或酵母菌相關研究
1,3-丙二醇 中，產量仍過低（<10g/L），生質1,2-丙二
1,3-丙二醇廣泛用於溶劑、黏著劑、樹脂、 醇的商業化，必須先突破產量的瓶頸才有發
清潔劑及化妝品等，也可聚合為聚對苯二甲 展性；如今化學合成1,2-丙二醇之產量每年約
酸丙二酯（polytrimethylene terephthalate, 150萬噸，仍為市場主流。
PTT），進一步製為纖維、紡織品、地毯 1,4-丁二醇
等。在本世紀初，杜邦（DuPont）與其併購 在丁二醇四種異構物（1,2-丁二醇、1,3-丁
的杰能科（Genencor）公司，獲得可將葡萄 二醇、1,4-丁二醇及2,3-丁二醇）中，1,4-丁
糖生合成1,3-丙二醇之大腸桿菌菌種專利，並 二醇產量最大，用途也最廣，可進一步製造
成功將生質1,3-丙二醇量產及商業化，使其漸 四氫呋喃（tetrahydrofuran, THF）、聚對苯
漸與化學合成之1,3-丙二醇在市場上分庭抗 二甲酸丁二酯（polybutylene terephthalate,
禮。此外，由於葡萄醣代謝合成1,3-丙二醇之 PBT）、γ-丁內酯（gamma-butyrolactone,
技術已成為商業專利，近年來新的研究方向 GBL）等。2010年全球生產估計有166.4 萬
改為找尋更廉價之碳源，以降低生合成1,3-丙 噸，銷售額為36.6億美元，預估2018年產量
二醇之成本。 可達235.7萬噸，銷售額可達59.4億美元。工
1,2-丙二醇 業上1,4-丁二醇之化學合成可透過乙炔、烯丙
1,2-丙二醇可應用於聚酯樹脂、纖維、飛機 醇、環氧丙烷、馬來酸為其酸酐、琥珀酸或
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