如何合成丁烷四羧酸？

引言

丁烷四羧酸（1,2,3,4-Butanetracar-boxylic acid，缩写BTCA)是一种重要的化工产品，具有广泛的应用。在纺织工业中，它被用作无甲醛耐久压烫整理剂；在化工行业中，可用于制备耐热、耐烃、耐酸的聚酰亚胺类材料、电绝缘涂料、光敏高分子材料、医用高分子材料以及高分子功能膜材料。因此，国内市场对丁烷四羧酸的需求量呈快速增长趋势，其合成方法备受关注。

本文介绍了一种从丁二烯和顺丁烯二酸酐出发的合成方法。首先通过Diels-Alder反应合成1,2,3,6-四氢化邻苯二甲酸酐(THPA)，然后在无催化条件下，利用H₂O₂将THPA氧化成4,5-二羟基-1,2环已烷二羧酸，最后在钨酸催化下，再利用H₂O₂将4，5-二羟基-1，2环己烷二羧酸氧化成丁烷四羧酸。

制备方法

1、1,2,3,4-四氢化邻苯二甲酸酐的合成：在250mL的三口烧瓶中，加入100mL的干苯和顺丁烯二酸酐40g，加热至65~70℃，通入丁二烯，搅拌反应3h，得到白色针状结晶55.3g，产率91%。

2、4,5-二羟基-1,2环己烷二羧酸的合成：在250mL的三口烧瓶中，加入THPA45g和水90mL，加热至60～65℃溶解，滴加25%H₂O₂100mL，反应后得到白色针状结晶51.2g，产率93%。

3、1,2,3,4-丁烷四羧酸的合成：在250mL的三口烧瓶中，加入4,5-二羟基-1,2环己烷二羧酸45g、水50mL和钨酸3.6g，反应后得到四棱针状结晶50.2g，产率89.4%。

参考文献

[1]陈亚萍. 1,2,3,4-丁烷四羧酸的合成研究[J]. 化工时刊,2003,17(9):32-33. DOI:10.3969/j.issn.1002-154X.2003.09.010.