羟基丙酸(3-HP)是一种重要的平台化合物，可用于合成多种工业产品。利用发酵法替代化学合成法生产3-羟基丙酸日益受到关注，但相应的分离技术的缺乏制约着3-羟基丙酸的大规模生产。络合萃取法具有高效、处理量大、操作简单、易于放大等优点，在高度亲水性有机物稀溶液的萃取分离中显示了良好的应用前景。本学位论文以有机胺类为萃取剂，开展了3-羟基丙酸络合萃取的研究。 论文首先以三辛胺(TOA)、三癸胺和三正十二胺三种叔胺为萃取剂，比较了它们对水溶液中3-羟基丙酸的萃取能力。进一步选取萃取能力较好的TOA为萃取剂，考察了稀释剂种类、溶液的pH、温度、油水相比和有机相中萃取剂体积分数等关键因素对3-羟基丙酸萃取效率和分配系数的影响。在萃取温度为20 ℃，相比为1:1，有机相中TOA体积分数为30%，3-羟基丙酸初始浓度为0.330 mol/L的条件，3-羟基丙酸的萃取率达到81.6%。通过采用红外谱光谱分析及质量作用定律，探讨了络合萃取过程中的3-羟基丙酸萃取机理。结果表明，3-羟基丙酸可以与TOA以离子缔合或氢键缔合的形式结合。萃取平衡后的有机相中存在1:1和2:1型的酸胺萃合物，且1:1型的酸胺萃合物占主导地位。 论文还考察了二辛胺、二癸胺和双正十二烷基胺三种仲胺对水溶液中3-羟基丙酸的萃取效果。研究发现，仲胺类萃取剂萃取3-羟基丙酸的能力强于烷基链长度相同的叔胺萃取剂。随后探讨了不同种类稀释剂、温度、溶液的pH、油水相比和萃取剂浓度对二癸胺萃取效率和分配系数的影响。以二癸胺和正辛醇分别为萃取剂和稀释剂，在相比为1:1，萃取温度为30 ℃的条件下，对3-羟基丙酸的分配系数为77.6，萃取率为98.8%。通过采用红外谱光谱分析及质量作用定律，探讨了络合萃取过程中的3-羟基丙酸萃取机理。结果表明，二癸胺通过离子缔合与3-羟基丙酸结合。萃取后的有机相中，主要存在1:1和2:1两种类型的酸胺萃合物。 在研究发酵液的性质的基础上，首先采用加热和加酸调pH相结合的方式对发酵液进行预处理，可以高效去除其中易于产生乳化的蛋白质。在此基础上，将上述两种萃取剂应用于发酵液中3-羟基丙酸的萃取分离。研究结果表明，稀释剂对两种萃取剂萃取3-羟基丙酸的能力具有显著的影响。而对于同一种稀释剂，三辛胺对于发酵液中3-羟基丙酸的萃取能力略优于二癸胺。利用三辛胺和正丁醇为萃取体系，通过四级萃取，3-羟基丙酸的回收率可达96.7%。