本论文利用多金属氧酸盐化合物的多样性,通过改变其组成元素进行系统调控,设计并合成一定酸强度的非均相的酸性催化剂,釆用水和甲基异丁基酮两液相体系,催化己糖（果糖和葡萄糖）脱水制备5-羟甲基糠醛。考察了反应时间、反应温度、甲基异丁基酮用量、催化剂用量、糖浓度、催化剂回收各种条件对制备5-羟甲基糠醛的选择性和糖转化率的影响。本实验解决了在使用液体酸催化糖类制备5-羟甲基糠醛过程中存在的设备腐蚀严重、副产物多等问题。本文对于研究和开发新型高效的催化剂,有一定的理论意义和经济价值。本文主要结果:1.铯离子部分取代十二钨磷酸的氢质子形成具有Br?nsted（B）酸酸性的催化剂Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀ ,并利用红外光谱、元素分析进行了表征。以Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀作为己糖脱水制备5-羟甲基糠醛的非均相酸催化剂,结果表明,在以30wt%果糖为反应物时,反应温度为388K,反应时间为60分钟,水和甲基异丁基酮的体积比为1:3时,果糖的转化率为78.2%,生成5-羟甲基糠醛的选择性为94%。反应结束后,催化剂Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀釆用离心的方法分离出来,用水洗去杂质,氮气保护下在353K活化三小时后,可以重复使用。结果表明Cs_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀在果糖和葡萄糖脱水生成5-羟甲基糠醛的反应中是一个耐水型、可重复使用的、环境友好的B酸催化剂。2.银离子完全取代十二钨磷酸的氢质子形成了具有Lewis（L）酸酸性的催化剂Ag₃PW₁₂O₄₀,并利用红外光谱、元素分析、吸附吡啶红外光谱、X-射线粉末衍射对其结构进行了表征。以Ag₃PW₁₂O₄₀作为己糖脱水制取5-羟甲基糠醛的非均相酸催化剂,结果表明,在以30wt%果糖为反应物时,反应温度为393K,反应时间为90分钟,水和甲基异丁基酮的体积比为1:3时,果糖的转化率为80.1%,生成5-羟甲基糠醛的选择性为89%。反应结束后,催化剂Ag₃PW₁₂O₄₀釆用离心的方法分离出来,用水洗去杂质,氮气保护下在353K活化三小时后,可以重复使用。结果表明Ag₃PW₁₂O₄₀在果糖和葡萄糖脱水生成5-羟甲基糠醛的反应中是一个耐水型、可重复使用的、环境友好的L酸催化剂。