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甲醇(methanol)

甲醇(methanol,$\text CH 3\text OH $)是最简单的醇类化合物,又称木醇或木精。无色透明液体,沸点 64.7°C,能与水以任意比例混溶。甲醇分子中碳原子为 ^3$ 杂化,羟基($\text -OH $)赋予其亲水性和氢键形成能力。甲醇有强毒性,摄入 10 mL 可致失明,30 mL 可致死。 甲醇本身毒性有限,其危害来自体内代谢产物。在肝脏中,醇脱氢酶(alc

概述

甲醇(methanol,$\text{CH}_3\text{OH}$)是最简单的醇类化合物,又称木醇或木精。无色透明液体,沸点 64.7°C,能与水以任意比例混溶。甲醇分子中碳原子为 ^3$ 杂化,羟基($\text{-OH}$)赋予其亲水性和氢键形成能力。甲醇有强毒性,摄入 10 mL 可致失明,30 mL 可致死。

代谢与毒性机制

甲醇本身毒性有限,其危害来自体内代谢产物。在肝脏中,醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase)将甲醇氧化为甲醛($\text{HCHO}$),继而被醛脱氢酶氧化为甲酸($\text{HCOOH}$):

$\text{CH}_3\text{OH} \xrightarrow{\text{ADH}} \text{HCHO} \xrightarrow{\text{ALDH}} \text{HCOOH}$

甲酸是真正的毒物——它抑制[[0. 电子传递链]]中的细胞色素 c 氧化酶(complex IV),阻断[[0. 氧化磷酸化]],导致[[ATP:三磷酸腺苷]]生成受阻和代谢性酸中毒。视神经因对 ATP 依赖极高,最先受损。

在水族与化学中的应用

甲醇在水族领域偶见于反硝化脱氮工艺:作为有机碳源,甲醇可供反硝化细菌将硝酸盐还原为 $\text{N}_2$,降低水中硝酸盐浓度。此[[氧化还原反应]]条件需严格控制溶解氧(需缺氧环境)和投加量。工业上,甲醇是重要的化工原料和溶剂。

参考资料

• Lehninger, *Principles of Biochemistry*, Chapter 19

• WHO Guidelines: Methanol Poisoning