一种丁烷四羧酸的制备方法

引言

丁烷四羧酸（1,2,3,4-Butanetracar-boxylic acid，缩写BTCA)是重要的化工产品，应用广泛，在纺织工业上被用作无甲醛耐久压烫整理剂，在化工行业中用它制备耐热、耐烃、耐酸的聚酰亚胺类材料、性能优良的电绝缘涂料、光敏高分子材料、医用高分子材料、高分子功能膜材料，因此国内市场对它的需求量呈快速增长趋势，它的合成方法的研究引起了人们的关注。

本文从丁二烯和顺丁烯二酸酐出发，第一步由Diels-Alder反应合成1,2,3,6-四氢化邻苯二甲酸酐(THPA)，第二步在无催化条件下，用H₂O₂把THPA氧化成4,5-二羟基-1,2环已烷二羧酸，第三步在钨酸催化下，H₂O₂把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装有搅拌器的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，反应物倒入烧杯中冷却，放入冰箱中结晶，抽滤并用石油醚洗涤，烘干得白色针状结晶55.3g，产率91%（以顺丁烯二酸酐计）。

2、4,5-二羟基-1,2环己烷二羧酸的合成

在装有搅拌器的250mL的三口烧瓶中加入THPA45g和水90mL，加热至60～65℃溶解，滴加25%H₂O₂100mL（滴加时温度控制在65℃），滴加结束，升温至100℃回流反应1h，以淀粉碘化钾试纸测试反应液，当试纸显无色时，反应结束，产物浓缩至原体积的一半，倒入烧杯中冷却，放入冰箱中结晶，抽滤并用石油醚洗涤，烘干得白色针状结晶51.2g，产率93%。

3、1,2,3,4-丁烷四羧酸的合成

在装有搅拌器的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加热至溶解，加钨酸3.6g溶解，升温至65℃，滴加25%H₂O₂70mL，滴加结束后控制温度在75℃左右反应，以淀粉碘化钾试纸测试反应液，当试纸显示无色时，反应结束，产物倒入烧杯冷却，放入冰箱中结晶，抽滤并用石油醚洗涤，烘干得丁烷四羧酸四棱针状结晶50.2g，产率89.4%，测得熔点191~192℃，文献值190～192℃。

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.