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氮杂环丁烷(Azetidine)是重要的饱和四元含氮杂环化合物。1888年，Gabriel和Weiner首次利用化学方法合成得到氮杂环丁烷。经过130年的发展，目前开发了一系列的合成方法。还发现氮杂环丁烷结构作为重要活性单元广泛存在于许多天然和合成生物活性或药物活性化合物的分子结构中。L-氮杂环丁烷-2-羧酸(又称S-氮杂环丁烷-2-羧酸，通常也叫做L-Aze或L-A-2-C)是一种极为重要的医药中间体。(S)-1-BOC-2-氮杂环丁烷甲醇英文名称：(S)-1-Boc-2-Azetidinemethanol，中文别名：(S)-1-Boc-2-吖丁啶甲醇，CAS号：161511-85-9，分子式：C9H17NO3，分子量：187.236，密度：1.05，沸点：270.3ºCat760mmHg。
以2-吡咯烷酮为原料，分别经过硫酸二甲酯和三乙基氧氟硼酸盐处理后得到2-甲氧基吡咯啉和2-乙氧基-1-吡咯啉，产物回流得到3-溴-2-烷氧基-1-吡咯啉，最后通过在碱液中回流发生环化反应得到L-氮杂环丁烷-2-羧酸，经还原制备L-氮杂环丁烷-2-羟基，再与二碳酸二叔丁酯反应制备(S)-1-BOC-2-氮杂环丁烷甲醇[1]。合成反应式如下图：
图1 (S)-1-BOC-2-氮杂环丁烷甲醇合成反应式
以2-吡咯烷酮为原料，分别经过硫酸二甲酯和三乙基氧氟硼酸盐处理后得到2-甲氧基吡咯啉和2-乙氧基-1-吡咯啉，产物与等量的N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)在四氯化碳溶剂中回流得到3-溴-2-烷氧基-1-吡咯啉，该步收率可达45～50%。该溴代产物在稀盐酸处理下容易发生开环反应生成γ-氨基-溴丁酸，并经过重结晶提纯后再滴加至热碱溶液中反应得到L-氮杂环丁烷-2-羧酸。
将S-氮杂环丁烷-2-羧酸置于甲醇溶液中。加入钯碳，通入氢气，回流反应过夜，冷却到室温，过滤，洗涤，收集沉淀，干燥得L-氮杂环丁烷-2-羟基。将L-氮杂环丁烷-2-羟基加入到等物质的量二碳酸二叔丁酯的甲醇溶液，加热到40-60℃，促使其溶解，再加入甲醇，搅拌1h，冷却到室温，继续搅拌16h，真空下蒸除水，过滤，用异丙醇洗涤，干燥得(S)-1-BOC-2-氮杂环丁烷甲醇。
[1]KirkI．New use of melagatran: WO，2000041716［P］．2000-01-13．