随着化石燃料的消耗殆尽以及人们环保意识的增强，生物质资源的有效利用引起了全世界的广泛关注。木素是生物质三大组分之一，其在生物质热化学转化过程中具有重要作用。尽管对木素的研究持续了一个多世纪，关于木素结构和热解机理等方面仍有很多问题没有解决。本文以量子化学理论方法对愈创木酚、香兰素、松柏醇、5-5联苯型二聚香兰素和愈创木基β-O-4型二聚体五种典型木素模型物的结构和热解机理进行了理论研究。用密度泛函理论（DFT）研究了五种典型木素模型物和对应自由基的平衡几何构型、Mulliken布局数、键能和热力学参数。主要研究内容及结果如下：　　 ⑴使用密度泛函理论方法B3LYP和B3P86，优化计算五种典型木素模型物和对应自由基的平衡几何构型。计算结果显示两种方法都可得到精确的几何构型。　　 ⑵使用密度泛函理论组合方法B3LYP/6-311G**//B3LYP/6-31G*和B3P86/6-311G**//B3P86/6-31G*在优化几何构型的基础上，计算了五种典型木素模型物各键的Mulliken布局数和键能，发现Mulliken布居数与键能值相差较大，不适于作为五种典型木素模型物键强弱分析的判据；键能计算方面，B3P86方法优于B3LYP方法，B3LYP方法计算出的键能值比B3P86方法平均低3～4 kcal·mol-1，B3LYP方法明显低估分子的键能。　　 ⑶使用密度泛函理论组合方法B3P86/6-311G**//B3P86/6-31G*，计算五种典型木素模型物在298～1298K温度范围的热力学参数（ΔEθ、ΔHθ和ΔGθ），发现五种典型木素模型物的热解温度大约在1200K～1300K范围内。另外，五种典型木素模型物的热解引发键均是甲氧基上的C-O键，这也是木素热解实验产生大量甲烷气体的理论解释。