背景及概述
马来酸单甲酯又称顺丁烯二酸单酯，是重要的有机合成中间体、塑料增塑剂、食品和饲料的添加剂，属于α，β-不饱和羰基化合物。构效关系研究表明含有α，β-不饱和羰基结构的化合物由于α与β的碳碳双键和羰基碳氧双键之间的共轭作用使其能与含有富电子基团的生物大分子多肽、蛋白质和DNA发生Michael加成反应，因此具有较强的生物活性。
制备
目前，马来酸单甲酯类的合成主要是以马来酸酐和醇为原料，在加热回流条件下合成马来酸单甲酯，然后直接在微波条件下或者加入异构化催化剂浓盐酸、无水氯化铝、酰氯和胺合成反丁烯二酸单酯，顺、反异构体的分离多采用蒸馏水、石油醚和正己烷重结晶。实验发现在加热回流条件下会生成大量的副产物顺丁烯二酸二酯，而且马来酸单甲酯与反丁烯二酸单酯在石油醚和正己烷几乎不溶，因此用石油醚和正己烷重结晶不能完全分离顺、反丁烯二酸单酯。
参考文献[1]以马来酸酐、碳酸钠和醇为原料在室温条件下先合成顺丁烯二酸单酯钠盐，经酸化后得马来酸单甲酯，合成路线如下所示，经无水氯化铝异构化后，采用蒸馏水和乙醚与石油醚体系重结晶将顺反异构体完全分离。该方法具有操作简单和反应条件温和等特点。
图1 马来酸单甲酯合成反应式
实验操作：
将5.513g(0.052mol)无水碳酸钠加入40～50mL的甲醇中搅拌，然后缓慢加入10g(0.102mol)马来酸酐，室温搅拌至澄清后继续反应1h，反应结束后，旋转蒸馏除去溶剂，加入20mL水，缓慢加入9mL浓盐酸，用乙酸乙酯萃取(40mL×3)，合并有机相用40mL饱和盐水洗涤，经无水硫酸钠干燥后过滤，滤液旋转蒸馏除去溶剂后，得无色透明液体马来酸单甲酯12.7g，HPLC(254nm)：94.3%。1HNMＲ(400MHz，CDCl3)，δ:6.43(d，1H，J=12.5Hz，CH);6.38(d，1H，J=12.5Hz，CH);3.88(s，3H，CH3)。ESI-MS，m/z:114.9［M－CH3］－，174.9［M+HCOO］－，230.9［2MH］－。
参考文献
[1] 马延龙等:顺、反丁烯二酸单酯类化合物的合成及其异构体的选择性分离. [J] 化学试剂，2014，36(2) ，117 ～120;142