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随着石油、煤炭等不可再生资源的日益消耗,寻求这些资源的可持续替代方案已成为全世界迫切需要解决的难题。生物质资源是地球上最丰富的含碳可再生资源,其中纤维素的存量最为丰富,从其出发可以制备5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)、乙酰丙酸(levulinic acid, LA)等多种重要的平台化合物,这些平台化合物具有良好的反应活性,利用它们可以制备医药、化工、材料等领域中具有高附加值的化工产品。从纤维素出发制备乙酰丙酸的主要途径为纤维素水解成单糖,单糖(葡萄糖等)脱水生成5-羟甲基糠醛(5-HMF),5-HMF再水解生成乙酰丙酸(LA)三步反应,不同的催化剂对各步反应具有不同的催化作用,显著影响LA的收率。目前,国内外的研究对单糖降解制备乙酰丙酸的机理探索还不够深入。本文对无机混酸、有机混酸协同催化葡萄糖降解制备乙酰丙酸的影响进行了研究,并初步研究了二茂铁基催化剂对葡萄糖降解的影响。以期探索各步反应中催化剂所起的作用及混酸协同催化六元糖降解制备乙酰丙酸的反应机理,为开发乙酰丙酸的高效催化体系提供理论依据及实验基础,主要内容概括如下：首先,选择葡萄糖、果糖、5-HMF为模型物质,以反应物的转化率、LA的收率、LA的选择性、协同作用因子为考察指标,研究了其在不同无机路易斯酸(FeCl3, CrCl3, ZnCl2, CuCl2)和无机布朗斯特酸(H2SO4, HC1, H3PO4)组合催化下的降解行为。结果表明：CrCl3-H3PO4混酸体系的催化效果最好,并且最佳催化剂配比为1：1,最佳反应温度为170℃。为了进一步研究CrCl3-H3PO4混酸体系的协同催化机理,研究了相同反应条件下CrCl3-磷酸盐(KH2PO4, K2HPO4, K3PO4)体系催化葡萄糖降解,初步得出了路易斯酸和布朗斯特酸协同催化葡萄糖降解的作用机理。其次,选择葡萄糖、果糖、5-HMF为模型物质,以反应物的转化率、LA的收率、LA的选择性、协同作用因子为考察指标,研究了其在不同有机路易斯酸(三氟甲磺酸钐、三氟甲磺酸铝、三氟甲磺酸钇、三氟甲磺酸铟)和有机布朗斯特酸(苯磺酸、对甲苯磺酸、三氯乙酸、草酸)组合催化下的降解行为。结果表明：A1(CF3SO3)3-H2C2O4混酸体系的催化效果最好,并且最佳催化剂配比为1：2,最佳反应温度为180℃。有机混酸体系催化结果与无机混酸体系的类似。最后,以葡萄糖为模型物质,二茂铁、二茂铁甲酸、二茂铁二甲酸为催化剂,初步考察了不同初始浓度、反应温度对葡萄糖降解的影响。结果表明二茂铁基催化剂能加快葡萄糖的降解速率,其中二茂铁甲酸的催化效果最为显著,在实验条件下能使葡萄糖完全降解；反应浓度对葡萄糖降解的影响不太明显；升高反应温度,葡萄糖的降解速率加快。