3-羥基丁酸（3-hydroxybutyric acid），化學(xué)式為CH3CH(OH)CH2CO2H，是一種含有羥基和羧基的有機(jī)化合物，屬于羥基酸類。它是一種無色或淡黃色的液體，具有刺激性氣味。3-羥基丁酸具有手性，存在兩種對(duì)映異構(gòu)體：D-3-羥基丁酸和L-3-羥基丁酸。這兩種對(duì)映異構(gòu)體在生物體內(nèi)具有重要的生理作用。
3-羥基丁酸在自然界中廣泛存在，如在微生物、植物和動(dòng)物體內(nèi)都有發(fā)現(xiàn)。在人體內(nèi)，3-羥基丁酸是酮體的一種，主要在饑餓狀態(tài)下，肝臟將脂肪酸轉(zhuǎn)化為酮體，以供應(yīng)能量給大腦和肌肉等組織。3-羥基丁酸在低血糖生理反應(yīng)中扮演著重要角色，可以作為一種能量物質(zhì)被利用。
在化學(xué)性質(zhì)上，3-羥基丁酸具有羧酸和醇的特性，可以發(fā)生酯化、鹵代、縮合等化學(xué)反應(yīng)。此外，3-羥基丁酸還可以與金屬離子形成配合物。
以下是關(guān)于3-羥基丁酸的詳細(xì)介紹：
物理性質(zhì)
3-羥基丁酸為無色或淡黃色液體，沸點(diǎn)約為165°C，熔點(diǎn)約為-20°C。它不溶于水，但可溶于醇、醚等有機(jī)溶劑。
化學(xué)性質(zhì)
（1）酯化反應(yīng)：3-羥基丁酸可以與醇發(fā)生酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的酯。
（2）鹵代反應(yīng)：3-羥基丁酸可以發(fā)生自由基鹵代反應(yīng)，在4位上引入鹵素。
（3）縮合反應(yīng)：3-羥基丁酸可以與醛或酮發(fā)生縮合反應(yīng)，生成1,4-二羰基化合物。
（4）還原反應(yīng)：3-羥基丁酸可以通過還原反應(yīng)，將羰基還原為羥基。
生物作用
3-羥基丁酸在生物體內(nèi)具有重要的生理作用。在饑餓狀態(tài)下，3-羥基丁酸可以作為一種能量物質(zhì)，被大腦和肌肉等組織利用。此外，3-羥基丁酸還具有以下生理作用：
（1）調(diào)節(jié)能量代謝：3-羥基丁酸可以抑制磷酸酶活性，從而降低磷酸酶活性，調(diào)節(jié)能量代謝。
（2）抗氧化作用：3-羥基丁酸可以清除自由基，降低氧化應(yīng)激，保護(hù)細(xì)胞免受損傷。
（3）抗炎作用：3-羥基丁酸可以抑制炎癥因子釋放，減輕炎癥反應(yīng)。
應(yīng)用
（1）制藥：3-羥基丁酸及其衍生物可用于制藥，如治療心血管疾病、糖尿病、腫瘤等。
（2）生物材料：3-羥基丁酸是聚酯類生物可分解塑膠的原料，如聚羥基丁酸酯。這種聚合物可被一種細(xì)菌Alcaligenes eutrophus生成。
（3）化妝品：3-羥基丁酸可用于化妝品原料，具有保濕、抗炎等功效。
總之，3-羥基丁酸是一種具有多種生理活性和廣泛應(yīng)用價(jià)值的有機(jī)化合物。隨著科學(xué)研究的深入，3-羥基丁酸在醫(yī)藥、生物材料、化妝品等領(lǐng)域具有更大的應(yīng)用潛力。
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