היישומים העיקריים של בוטאדיאן הם גומי סינטטי (SBR, SBS, גומי תרמופלסטי וכו'), בשימוש נרחב בייצור סוליות נעליים, צמיגים וחלקים אחרים לתעשיית הרכב, דבקים וחומרי איטום, שינוי אספלט ופולימר ותרכובות למטרות אינסופיות.
הראינו בעבר ש-Butadiene monoxide (BM), המטבוליט העיקרי של 1,3-butadiene, הגיב עם נוקלאוזידים ליצירת תוצרי אלקילציה שהפגינו קצבי היווצרות שונים ויציבות שונות בתנאים פיזיולוגיים במבחנה. במחקר הנוכחי, BM הגיב עם DNA של תימוס עגל חד- חד-גדילי (ss) ודו-גדילי (ds) ותוצרי האלקילציה אופיינו לאחר הידרוליזה אנזימטית של ה-DNA. התוצרים העיקריים היו תוספות N-7-guanine regioisomer. נוצרו גם N-3-(2-hydroxy-3-buten-1-yl)adenine ו-N-3-(1-hydroxy-3-buten-2-yl)adenine, שפורקו מה-DNA במהירות רבה יותר מאשר ה-N-7-guanine adducts.
בנוסף, זוהו N6-(2-hydroxy-3-buten-1-yl)deoxyadenosine ו-N6-(1-hydroxy-3-buten-2-yl)deoxyadenosine והושגו עדויות לכך שהאדדוקטים הללו נוצרו על ידי סידור מחדש של Dimroth של תוספות ה-N-1-deoxyadenosine המקבילות, לא בעקבות שחרור הנו-אלקיל על ידי ה-N-1. הידרוליזה. תוספים של N-3-(2-hydroxy-3-buten-1-yl)deoxyuridine, אשר ככל הנראה נוצרו לאחר תגובות דה-אמינציה של תוספות הדאוקסיציטידין המקבילות, זוהו גם הן והיו יציבות ב-DNA. היווצרות אדדוקט הייתה תלויה ליניארית בריכוז BM (10-1000 mM), כאשר יחסי התוספת היו דומים בריכוזי ה-BM השונים. בריכוז BM גבוה (750 mM), התוספות נוצרו בצורה ליניארית למשך עד 8 שעות ב-ssDNA וגם ב-dsDNA. עם זאת, שיעורי היווצרותם של התוספות N-3-deoxyuridine ו-N6-deoxyadenosine עלו פי 10 עד 20 ב-ssDNA לעומת dsDNA, בעוד שאדוקטים של N-7-guanine עלו רק מעט, ככל הנראה בגלל הבדלים בקשרי מימן ב-ssDNA לעומת dsDNA. תוצאות אלו עשויות לתרום להבנה טובה יותר של המנגנונים המולקולריים של מוטגנזה וקרצינוגנזה של BM ושל תרכובת האם שלו, 1,3-בוטדיאן.
כאשר 1,3-מבוטאדיאן מודגרת עם שברים פוסט-מיטוכונדריאליים בכבד מעכבר, חולדה, קוף או אדם ומערכת מתחדשת NADPH, קצב היווצרות חד-חמצני בוטאדין שונה בארבעת המינים. למעט קוף הרזוס, כמות האפוקסיד פרופורציונלית לפעילות המונואוקסיגנאז. רצף היווצרות האפוקסיד הוא עכבר B6C3F1, חולדה Sprague Dawley, אדם, קוף רזוס. היחס בין עכבר לקוף היה בערך 7∶1. כאשר 1,3-בוטדיאן מודגרת עם הומוגנטים מרקמת ריאה, רק רקמות עכברים וחולדות מייצרות ריכוזי חד-חמצני של בוטאדין הניתנים למדידה. פעילות המונואוקסיגנאז ברקמת הריאה של העכבר הייתה רק 1/30 מזו בכבד העכבר. לעומת זאת, רקמת הריאה יצרה ריכוזי אפוקסיד דומים לאלה שנוצרו על ידי רקמת הכבד, בעוד רקמת הריאה של קוף ובני אדם לא ייצרו רמות מדידות של בוטאדן חד-חמצני. הנתונים עשויים להצביע על כך שלא ניתן היה לבצע אקסטרפולציה אוטומטית של תוצאות מחקרים אחרונים על שאיפת מכרסמים עם 1,3-בוטדיאן לאדם.