氧杂环丁烷又称为环丁氧烷、三甲撑氧、1,3-环氧丙烷等，是一种含有一个氧原子的四元杂环化合物。氧杂环丁烷外观为无色液体，在常温下具有特殊的气味，密度较小、沸点较低，常规条件下性质相对稳定，高温、高压或有氧气存在的条件下易发生燃烧。

氧杂环丁烷具有较大的环张力，导致其氧的孤对电子充分暴露，进而赋予其良好的氢键受体和路易斯碱，且氧杂环丁烷中氧原子路易斯碱性强于氧杂环丙烷、氧杂环戊烷等氧杂环烷烃。氧杂环丁烷易发生开环反应和扩环反应，得到链状或大环状含氧化合物，开环反应主要包括自由基开环、亲核性开环、亲电性开环、酸催化和还原开环等，其中以亲核性开环为主。

作为偕二甲基和羰基的替代物或等排体，杂环丁烷可改善药物分子的成药性，如溶解性、亲脂性、代谢稳定性等。氧杂环丁烷物化性质、反应性质特殊，具有高极性、低分子量、三维性等特点，作为新兴药物基团，氧杂环丁烷在复杂分子合成、药物化学、有机化学、材料化学等领域展现出了巨大应用潜力。

氧杂环丁烷主要通过醇的脱水反应、氧化还原反应两种方式制备。醇的脱水反应是以浓硫酸、浓酸催化剂等为脱水剂，将醇与脱水剂混合，在加热反应中，脱水剂去除醇中水分，生成氧杂环丁烷。氧化还原反应是在合适的温度和压力下，醇类化合物（乙醇或丙醇）与氢气在催化剂（如铑、钯）作用下发生反应，将醇类化合物氧化为氧杂环丁烷。

目前已上市的氧杂环丁烷类药物多来自紫杉醇家族化合物，如紫杉醇、多西紫杉醇、卡巴他赛等。紫杉醇是含有氧杂环丁烷的一种天然产物，从紫衫树皮中提取得到。紫杉醇抗癌活性高、适应症广泛，包括乳腺癌、卵巢癌、食管癌、肺癌等，近年来，随着肿瘤患者增长，紫杉醇市场规模逐渐扩大，2022年，全球市场规模达110亿美元以上。

氧杂环丁烷性质不稳定，且合成困难，一定情况下限制了其广泛应用，但基于其特殊结构，氧杂环丁烷在临床候选药物、专利研究化合物中的应用数量不断增加。氧杂环丁烷在药物化学领域应用价值较高，目前全球氧杂环丁烷类药物在研企业有辉瑞、基因泰克、罗氏、吉利德科学等。