本发明涉及一种卡隆酸或其衍生物的制备方法，包括：将过渡金属硝酸盐、无机卤化物以及负载氮氧自由基化合物的碳纳米管组成的催化体系与3‑羟甲基‑2,2‑二甲基环丙基甲酸或其衍生物混合于有机溶剂中，得到反应体系；在有氧条件下，将反应体系进行氧化反应，得到反应液；将反应液进行过滤，滤液经过后处理得到卡隆酸或其衍生物。本发明还涉及一种卡隆酸酐或其衍生物的制备方法，包括：采用所述制备方法获得卡隆酸或其衍生物，再进行环合反应，得到卡隆酸酐或其衍生物。采用本发明的催化体系时，可以利用氧气作为氧化剂制备得到卡隆酸或其衍生物，进而经过环合反应制备得到卡隆酸酐或其衍生物，环境友好且经济高效，适合大规模工业化生产。