富马酸酯是近年来开发应用的一类具有广谱、高效杀菌能力的低毒防腐剂。随着研究的深入、应用的广泛,发现最早开发应用的富马酸二甲酯存在对人的皮肤和黏膜有强烈刺激作用的缺点,富马酸二甲酯的使用受到限制。因此,研究开发新型的富马酸酯具有重要的理论和应用价值。研究表明,富马酸酯分子中α,β-不饱和羰基结构具有杀菌作用;富马酸的单烷基酯与富马酸二甲酯相比几乎没有气味且具有很好的抗菌性能,但简单的富马酸单酯化合物在一定条件下能发生解离,而抑菌效果最佳的形式是非离子态。本研究在保留富马酸酯分子中α,β-不饱和羰基结构的同时,通过改变富马酸酯分子中的疏水尾链,以期获得能避免或减轻富马酸二甲酯的缺点并且具有良好防霉性能的新型化合物,并探索将合成的新型富马酸酯用于塑料增塑改进剂,研究了增塑和抑菌性能。本研究分别采用传统的酯化法和新型的酯交换法合成出了3种富马酸单酯和5种富马酸二酯等不对称富马酸酯。实验以马来酸酐为起始原料,首先分别与正丁醇、正辛醇、异辛醇进行酯化反应,制取相应的马来酸单酯,然后在催化剂存在下马来酸单酯异构化为富马酸单酯;其次将富马酸单丁酯、富马酸单正辛酯、富马酸单异辛酯分别与甲醇进行酯化反应,制得了富马酸甲丁酯、富马酸甲正辛酯、富马酸甲异辛酯等非对称甲基富马酸酯;最后将富马酸单正辛酯、富马酸单异辛酯分别与正丁醇进行酯化反应,得到了富马酸丁正辛酯、富马酸丁异辛酯。以富马酸二甲酯为原料,通过与正丁醇、正辛醇、异辛醇进行酯交换反应,制取了富马酸甲丁酯、富马酸甲正辛酯、富马酸甲异辛酯。实验研究了催化剂种类及用量、原料配比、反应温度、反应时间等因素对富马酸单酯、甲基富马酸酯、富马酸丁正（异）辛酯收率的影响,确定出了优化的反应条件。实验认为,酯交换法具有工艺简单、操作方便等优点。采用IR、~1H-NMR、MS等表征方法对反应产物的结构进行了分析表征;采用显微熔点仪（凝固点试验器）,测定了合成的不对称的富马酸单酯和不对称的富马酸二酯的熔点或凝固点。常温下,不对称的富马酸异辛酯为液体,低温流动性好,使用方便。实验研究了所合成出的8种非对称富马酸酯对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抑制效果和对塑料的增塑抑菌性能。采用平板涂布计数法、比浊法测定了所合成的非对称富马酸酯对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的最小抑菌浓度和抑菌率,实验说明合成的非对称富马酸酯均具有良好的抑菌效果;采用平板涂布法,测定了非对称富马酸酯用于改性聚乙烯醇（PVA）薄膜的抑菌圈直径,结果表明添加非对称富马酸酯改性的PVA薄膜均具有明显的抑菌效果,且随着添加剂用量的增加抑菌效果增强;通过TG、DSC等分析手段,表征了改性的PVA薄膜结构和热性能变化,添加非对称富马酸酯的PVA薄膜熔点降低、结晶度下降,提高了PVA薄膜可塑性能,也提高了PVA薄膜的耐热性。因此,添加非对称富马酸酯的PVA薄膜具有明显的抑菌防腐和增塑性能,可用作制取食品抑菌包装材料。