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草酸及草酸酯是重要的有機化工原料，大量用于精細化工制備各種染料醫藥、重要的溶劑、萃取劑以及各種中間體。進入21世紀，草酸酯作為可降解的環保型工程塑料單體而受到國際上廣泛的重視。此外，草酸酯低壓加氫可制備重要的化工原料乙二醇，常壓可水解制得草酸，常壓氨解可得優質化肥草酰胺。
草酸酯還可以用作溶劑，生產醫藥和醫藥中間體等，例如與脂肪酸酯、環己乙酰苯、胺基醇以及許多雜環化合物進行各種縮合反應。它還可以合成在醫藥上用作激素的胸腺堿。
草酸酯的生產方法主要有三種：傳統法，一次酯化脫水法和CO催化偶聯法，最后一個方法又分為液相法和氣相法兩種。
1.傳統法
傳統草酸酯的合成方法是采用草酸和醇為原料酯化生成，采用無機酸或離子交換樹脂為催化劑，以氯仿、苯等能與水形成共沸物的低沸點溶劑或過量的醇來除去草酸的結晶水，收率可達80%～90%。
其生產過程采用甲苯或苯作為脫水劑，先脫去工業草酸中的結晶水，然后加入工業醇，與甲苯或苯的混合液進行第一次酯化，加熱分水回流一定時間后，進行蒸餾。然后再加入甲苯或苯和工業醇進行第二次酯化和蒸餾，即得到粗產品草酸二酯，對它進行減壓蒸餾，得到草酸二酯成品。實際生產中，往往增加反應物醇的投放量，以達到提高草酸二酯收率的目的。這種方法生產周期長，酯化過程一般需要22～24小時。
2.一次酯化脫水法
為了縮短生產周期，提高生產效率，降低產品單耗，進一步研究后將傳統法改進為一次酯化脫水法。一次酯化脫水法生成草酸酯的主反應和傳統法相同。區別在于該方法將工業草酸和醇，脫水劑甲苯按照一定的比例同時投入到反應器中進行酯化反應，減少了一次酯化蒸餾的步驟；反應過程中加熱分水，回流至酯化終點時，蒸出甲苯，得到粗品草酸酯。再對粗產品進行減壓蒸餾，得到成品草酸酯。
該生產方法過程簡單，操作方便，酯化時間也比傳統法縮短了大約6小時左右，相應地設備的生產能力增強。與傳統法相比，此法收率較高，以草酸計算，草酸酯的收率達到86%～94%，因此一次酯化脫水法生產工藝具有一定的實用性和推廣價值。
3. 一氧化碳氧化偶聯法
1)液相法利用一氧化碳氧化偶聯制備草酸酯最初是在液相中進行的。20世紀60年代中期，美國Union Oil Company的Donald M. Fenton等在研究鉑族金屬液相催化反應時，發現在氧化氣氛中，在反應體系中加入一種鐵鹽或銅鹽作為氧化還原劑，乙烯、一氧化碳和甲醇發生氧化偶聯反應生成丁二酸酯。同時發現若從反應體系中除掉乙烯，則生成草酸酯。
自從Fenton,Steinwand的合成草酸酯方法公布以后，世界各公司一直致力于Pd-Cu氧化還原系催化劑的改進，相繼有不少專利報道，如大西洋里奇費爾德公司的PdCl2-CuCl2-LiCl-堿系催化劑、三菱瓦斯化學公司的Pd（NO3）2-醌系催化劑、宇部興產公司的PdCl2-CuCl2-LiCl-NH3系催化劑等，其改進目的多是為了避免采用昂貴的CH(OC2H5)3等脫水劑，以降低生產成本，提高工藝的先進性和實用性。
在所有的這些工藝中，日本宇部興產公司的S.Uchiumi等人研究改進的催化劑效果最好。所用催化劑還是以Pd為主體，在其中加入不同的改進成分。他們分別研究了以下6種催化劑，即PdCl2-CuCl2-K2CO3、PdCl2-CuCl2-R3N、Pd（NO3）2-HNO3、PdCl2-NO、Pd(0)/活性炭- HNO3和Pd(0)/活性炭- NO。研究中發現，引入了NO的體系具有較高的活性和選擇性。進一步的研究結果表明，活性和選擇性的提高在于NO與反應物中的醇生成了亞硝酸酯。如果將亞硝酸酯代替NO加入反應體系，不僅活性和選擇性提高很多，催化劑的壽命也大大延長。加入亞硝酸酯后。
將所生成的氮化物進行氧化并與醇反應，轉化為亞硝酸酯，可循環利用。生成的水通過與亞硝酸酯共沸而分離。但是該法草酸酯生成的速率低，副產物較多。
國內西南化工研究院也對液相法進行了研究。他們采用氯化鈀和氯化銅為催化劑，碳酸鉀為反應促進劑，進行了液相法一氧化碳、氧和乙醇合成草酸二乙酯的研究。其乙醇的轉化率為18.03%，草酸二乙酯和碳酸二乙酯的總選擇性為79.63%。針對工業化的要求，日本宇部興產公司和美國聯碳公司共同開發成功液相法草酸二烷基酯合成工藝[8]。該工藝采用漿態床反應器，催化劑為負載型鈀催化劑，載體為活性炭，亞硝酸丁酯為助催化劑。于1978年建了1套6000t/a草酸二丁酯工業規模生產裝置，生產的草酸酯成本在當時比傳統的草酸酯化法降低40%左右。反應工藝條件為：壓力8～11MPa，溫度90～110℃ 。
2)氣相法
一氧化碳液相法合成草酸酯條件比較苛刻，反應在高壓下進行，液相體系易腐蝕設備，且反應過程中催化劑易流失。日本宇部興產公司和意大利蒙特愛迪生公司于1978年相繼開展了氣相法研究。氣相法合成草酸酯分為兩步反應：第一步為偶聯反應，以負載型Pd/α-Al2O3為催化劑，在常壓下與亞硝酸甲酯偶聯生成草酸二甲酯和一氧化碳；第二步為再生反應，偶聯反應生成的一氧化氮與產品分離后進入再生反應器，在那里與甲醇和氧氣反應生成亞硝酸甲酯。
氣相法較液相法又向前發展了一步，它可以不使用高價的高壓反應裝置，同時可以減小壓縮空氣的動力消耗。固體催化劑設置固定床或流化床，不必象液相法那樣另外設置反應生成物與催化劑的分離裝置。同時又避免了生產過程中鈀催化劑的流失和金屬鈀在液相中的溶解損失，催化劑的壽命比液相法長。