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γ-丁内酯，英文写作为γ-Butyrolactone，它可以简称为γ-BL或GBL，同时它又叫做4-羟基丁酸内酯。γ-丁内酯表现为一种液体，这种液体是无色的、有与丙酮相似的气，它的沸点和溶解能力都是比较高的；此外，它可以混溶于水，可溶于多种物质，如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚和苯。其具有较好的反应性能，有较高的电导率，稳定性也比较好，使用相对安全。γ-丁内酯可以溶解各类有机和无机化合物，而且γ-丁内酯常被用作有机溶剂、萃取剂和吸收剂。良好的反应性能使其产生一系列开环和不开环的化学反应，所以，很多时候被用作为环丙沙星、脑复康、氨酪酸、维生素B1、聚乙烯基吡咯烷酮等的原料。
到目前为止，世界上总产γ-丁内酯的量约为250000 t/a，总生产能力已经超过300000t/a，平均约6%的年增长率，其中这两个世界上最大的制造商，即德国的BASF公司和美国的GAF公司，他们的年生产能力分别为40000t 和 30000t。国外的γ-丁内酯的用途主要是用作溶剂和生产吡咯烷酮系列产品。美国的γ-丁内酯消耗量比例大盖是如下，约56%的用于生产聚乙烯基吡咯烷酮的γ-丁内酯的，约40%的用于生产N-甲基吡咯烷酮，约4%的用作溶剂。西欧约为45%的γ-丁内酯用于生产N-甲基吡咯烷酮，约为20%的γ-丁内酯用于生产其他吡咯烷酮，约为23%的γ-丁内酯用于生产除草剂，约为12%的γ-丁内酯用于制药、胶黏剂等其他领域。在日本，γ-丁内酯的主要用途是用作电解质溶液，其消耗量约占总消费量45%–50%的，此外，生产N-甲基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮的消耗量约为38%，其他方面主要用作溶剂等。
而在我国，只有小部分用于生产农药、医药中间体、电解质溶液和溶剂，剩余的大多用于生产甲基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮、γ-吡咯烷酮。目前，国内每年大约需要4万t的γ-丁内酯。它是一种附加值较高的精细化工产品，所以当生产γ-丁内酯工艺技术得到改良后，这将会带来更好的经济效益［1］。
总而言之，脂环族内酯所具备的化学性质，γ-丁内酯也都具备，尤其是开环反应和环上氧原子被其他杂原子取代反应，需要经过多种反应才能够制备多种重要的下游产品。现在，由于各行业的快速发展，对γ-丁内酯的需求量也是逐渐增加，这其中特别看好两大方面——香料、人造血浆等方面的需求前景，他们将成为γ-丁内酯应用新的增长点。
许多天然产物的合成离不开3-羟基-γ-丁内酯，它也是至关重要的医药中间体［2-4］。糖源降解合成法［5-6］、L–苹果酸还原合成法［7］、（R）–3–氯–1、2–丙二醇合成法［8］和（S）–苹果酸二甲酯催化加氢还原法［9］是其主要的合成方法。其中，糖源降解合成法的原料相对容易获得，选用水相合成。但是，糖源氧化过程容易出现过度氧化的问题，且生成的二羰基化合物的副产物难以分离。别的途径也存在反应剧烈，过程不易控制，催化剂价格昂贵及后处理复杂等问题，不适于工业化。
本文中，3-羟基-γ-丁内酯的制备路线大致如下：以用 L–苹果酸为原料［10］，经过酸酐化、酯化、NaBH4还原、脱水环化制得。再经过改良合成的工艺条件和分离纯化过程，得到比较高的收率，并使用旋光仪、红外光谱和核磁共振谱来表征目标产物。反应过程如下图1所示：
图1 3-羟基-γ-丁内酯的制备反应路线