3-氧杂环丁酮的合成方法及其改进是一个引人注目的研究领域，通过创新的方法和改进的技术，我们可以有效地合成这种化合物。
背景：氧杂环丁酮更是应用广泛,目前很多原料药的片段是通过氧杂环丁酮的衍生物进行引入的,例如目前在紫杉醇、Oxetanocin 和Oxetin 等药物活性分子会采用3-氧杂环丁烷替换双取代的甲基来避免活性药物小分子被生物降解,而在药物小分子上引入3-氧杂环丁烷基团通常是通过与3-氧杂环丁酮/ 醇反应来实现。这使得3-氧杂环丁酮成为了药物小分子研发上的一个热点。
合成：
1. 方法一：
该方法以叠氮甲烷与氯乙酰氯反应得到重氮酮，重氮酮在碱性条件下水解，然后关环得到3-氧杂环丁酮。该方法涉及到叠氮甲烷的使用。叠氮甲烷气体是爆炸品，高毒易燃，而且其在最后一步关环时放出大量的氮气，有一定的爆炸危险，因此该方法有很大的安全隐患，不适合放大生产。
2. 方法二：
该方法以1,3-二羟基丙酮作为起始物，与原甲酸三甲酯反应得到羰基保护的中间体，然后在丁基锂的作用下，在一端的羟基上引入对甲苯磺酸酯。接下来的关环反应则用钠氢作为碱，得到相应的关环反应产物，收率为37%。最后脱保护得到纯度为 90%的3-氧杂环丁酮，收率为50%。该方法使用了危险品丁基锂和钠氢，易燃易爆，在生产上有很大的安全隐患，不适合生产放大。特别是丁基锂需要使用超低温条件，使得生产成本大大提高。
3. 方法三：
该方法以1,3-二氯丙酮作为起始物，在甲醇钠作用下进行醇解，然后加热水解关环，最后在酸性条件下水解得到3-氧杂环丁酮。该方法以1,3-二氯丙酮作为起始物，虽然其总收率达到了50%，但是 1,3-氯丙酮是剧毒品，购买和使用有很大风险，不适合放大生产。并且在第二步用HCl脱保护时，由于氧杂环丁酮在酸性条件下不稳定，导致收率不稳定，不适合放大生产。
4. 方法四：
以氧杂环丁醇为原料，于有机溶剂中，在催化剂、卤化物、碱存在的条件下，利用氧化剂将其氧化，再分离纯化得到氧杂环丁酮。该方法使用有机氧化 体系来氧化生产氧杂环丁酮，物料廉价，操作简单，避免了叠氮甲烷、丁基锂、或者1,3-二氯丙酮等危险化学品的使用，避免了使用五氧化二磷等试剂，对环境友好，并且提高了反应收率，从50%提高到了80%以上，因此是一种比较先进的合成方法。但是它以氧杂环丁醇为原料进行生产，而氧杂环丁醇价格昂贵。
参考文献：
[1]欧阳葭,杨琛. 3-氧杂环丁酮的应用及其合成方法 [J]. 化工技术与开发, 2017, 46 (10): 43-44.
[2]宋艳民, 一种新的合成3-氧杂环丁酮的方法. 天津市, 天津全和诚科技有限责任公司, 2014-12-24.
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