Fumarsyreer en vigtig organisk dicarboxylsyre. På grund af dens stabile transstruktur, gode kemiske aktivitet og høje sikkerhed, er det meget udbredt inden for forskellige områder som fødevarer, medicin, kemikalier og materialer. I praktiske industrielle anvendelser optræder fumarsyre ofte i form af derivater for at opfylde forskellige ydeevne og funktionelle krav. Nedenfor er en systematisk introduktion til almindelige fumarsyrederivater set ud fra deres hovedtyper og anvendelser.
De første erfumarsyreesterderivater. Dette er den vigtigste klasse af fumarsyrederivater, opnået gennem esterificeringsreaktioner mellem carboxylgruppen og alkoholer. Almindelige eksempler omfatter dimethylfumarat, diethylfumarat og dibutylfumarat. Blandt dem er dimethylfumarat særligt fremtrædende inden for det farmaceutiske område, da det er blevet brugt til at behandle psoriasis og dissemineret sklerose, og dets immunmodulerende virkninger har fået bred opmærksomhed. I materialeindustrien bruges fumarsyreestere også ofte som harpiksmodificeringsmidler eller blødgørere for at forbedre materialers fleksibilitet og vejrbestandighed.
For det andet er derderivater af fumarsyresalt. Fumarsyre reagerer med forskellige metalioner eller organiske baser for at danne forskellige fumarsyresalte, såsom ferrofumarat, natriumfumarat og calciumfumarat. Hvis man tager jernholdig fumarat som et eksempel, er det et almindeligt jerntilskud med fordelene ved høj absorptionshastighed og relativt lav mave-tarm-irritation og er meget udbredt i medicinal- og sundhedsproduktindustrien. Calciumfumarat og natriumfumarat bruges som ernæringsforstærkere eller surhedsregulerende midler i fødevare- og foderindustrien.
Den tredje kategori erfumarsyre-modificerede polymerer. Inden for polymermaterialer bruges fumarsyre ofte som en umættet monomer til at deltage i copolymerisationsreaktioner. F.eks. indføres fumarsyre eller dens anhydridderivater ofte i umættede polyesterharpikser for at forbedre harpiksens mekaniske styrke, varmebestandighed og kemiske korrosionsbestandighed. Disse derivater er meget udbredt i byggematerialer, marinebelægninger og kompositmaterialer.
Derudover er derfumarsyreanhydrid og dets derivater. Fumarsyreanhydrid er et vigtigt mellemprodukt opnået ved yderligere dehydrering af fumarsyre. Det har højere reaktivitet og bruges ofte i fin kemisk syntese, såsom fremstilling af farmaceutiske mellemprodukter, pesticider og specielle harpikser. Gennem yderligere reaktioner med fumarsyreanhydrid kan en række funktionelle forbindelser opnås, hvilket udvider anvendelsesområdet for fumarsyre.
Samlet set er fumarsyrederivater forskellige og omfatter blandt andet estere, salte, polymermodificerende midler og aktive mellemprodukter. Det er eksistensen af disse derivater, der har omdannet fumarsyre fra en basisk organisk syre til et vigtigt kemisk råmateriale, der spænder over fødevare-, medicinal- og materialeindustrien. Med den voksende efterspørgsel efter grøn kemi og højtydende materialer-vil udviklings- og anvendelsesmulighederne for fumarsyrederivater fortsætte med at udvide sig.