引言：
(R)-3-羟基丁酸甲酯是一种重要的有机化合物，广泛应用于制药和化工领域。其合成方法多样，通常涉及不对称合成技术，以获得高纯度的目标产物，满足各类工业需求。
背景：
R-3-羟基丁酸甲酯是一种重要的医药中间体，可以用来合成β-多肽、抗生素、以及碳酸酐酶抑制剂等许多重要化合物。现阶段，R-3-羟基丁酸甲酯通常以聚3-羟基丁酸酯和甲醇为原料，以氯仿为溶剂，以硫酸为催化剂反应获得。然而，氯仿对聚羟基脂肪酸酯溶解度并不高（如在常温下只有约40-50 g/L），导致在该反应过程中需要大量的氯仿。此外，氯仿具有沸点低、易挥发、有毒的缺点，操作过程容易造成大量溶剂损失，并具有环境污染风险。另一方面，硫酸催化剂在该反应结束后的很难回收利用，通常是通过碱中和处理，造成了较多酸碱试剂的消耗。
1. 制备
1.1 方法一
包括如下步骤：将含有聚羟基脂肪酸酯、甲磺酸（或者甲磺酸甲酯）以及甲醇溶剂置于反应容器中，在50-100℃条件下搅拌反应3-72h，聚羟基脂肪酸酯转化为R-3-羟基丁酸甲酯。具体步骤如下：
（1）取0.4 g聚羟基脂肪酸酯和2 mL甲磺酸甲酯和2mL甲醇放入10 mL拥有磁子搅拌的试管中。试管在70度条件下反应24 h，聚羟基脂肪酸酯完全反应，得到淡黄色透明溶液（见图），经过GC-FID分析，该产品中含有0.29 g R-3-羟基丁酸甲酯，R-3-羟基丁酸甲酯产率为72.5%。
（2）把上述淡黄色透明溶液在45℃减压蒸馏回收得到剩余溶剂甲醇，可以重复使用；再升温至70℃，收集馏分得到R-3-羟基丁酸甲酯产品；剩余溶液为甲磺酸甲酯。
1.2 方法二
也有研究通过往聚3-羟基丁酸酯酸催化醇解溶液中加入适量的特定中和剂（氨气或弱酸氨盐），最终得到分离开的3-羟基丁酸甲酯和甲醇氯仿混合溶液。在该过程中，3-羟基丁酸甲酯的回收率高达96%，且甲醇氯仿混合溶液可以重复用于聚3-羟基丁酸酯的酸催化醇解反应。
2. 应用举例
（1）合成氧杂环内酯非对映异构体单体
赵东方等人从聚(3-羟基丁酸酯)(P3HB)的醇解产物(R)-3-羟基丁酸甲酯出发，高效地合成了2个氧杂环内酯非对映异构体单体((3R，7R)-M1和(3S，7R)-M2)。苯氧甲基的引入使2个非对映异构体有较大极性差异，因而可以通过柱层析分离.以MeAl[salen]为催化剂，BnOH为引发剂实现了单体的可控开环聚合，得到了分子量(Mn)可控和末端官能团明确的P((3R，7R)-M1)和P((3S，7R)-M2)聚合物。在1，3，5-均三甲苯的稀溶液中，使用辛酸亚锡(Sn(Oct)2)催化解聚实现了P((3R，7R)-M1)的化学回收。这种化学回收策略实现了 P3HB的升级回收，延长了材料的生命周期，并拓展了高价值可闭环回收聚醚酯的种类。
（2）合成松叶蜂性信息素
松叶蜂类害虫是中国重要森林害虫，近年来更加猖獗。现在研究所用的松叶蜂性信息素多数是从国外进口，对中国的人工合成提出了迫切的要求。彭启龙等人分别从(R，S)-1.3-丁二醇、(R)-苹果酸和(R)-3-羟基丁酸甲酯出发，完成了松叶蜂性信息素差向异构体的混合物的合成和部分光学异构体的不对称全合成。
参考：
[1] 东莞理工学院. 一种制备R-3-羟基丁酸甲酯的方法. 2021-09-21.
[2] 东莞理工学院. 一种分离提取R-3-羟基丁酸甲酯的方法. 2021-07-06.
[3] 赵东方,李峥,沈勇,等. 苯甲氧基氧杂环内酯的合成及开环聚合研究[J]. 高分子学报,2023,54(9):1303-1311. DOI:10.11777/j.issn1000-3304.2023.23061.
[4] 彭启龙. 细胞毒性生物碱Chaetominine的仿生合成和松叶蜂性信息素的不对称全合成研究[D]. 福建:厦门大学,2008. DOI:10.7666/d.y1444345.
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