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化石燃料迅速消耗和环境问题日益严重,有关可再生能源的研究已经引起国际上的广泛关注。在未来,生物质作为一种可再生能源物资可以替代化石燃料,生物炼制可以替代石油炼制。生物炼制和石油炼制类似,是通过化学或生物方法将生物质进行降解得到一些中间体。随后将这些中间体加工成为平台化合物进一步由这些平台化合物合成多种化学品。伴随着新世纪的到来以及生物质资源的不断利用,如何以生物质为原料制备绿色平台化合物及开发这些化合物新的利用途径成为研究的重要目标。其中,5-羟甲基糠醛(5-HMF)和乙酰丙酸(LA)是两种具有广阔前景的平台化合物,本论文针对这两种平台化合物的制备与应用进行了以下研究。采用Lewis酸三氯化铟(InCl3)为酸催化剂,系统考察了单糖(葡萄糖和果糖)降解制备5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸的反应工艺。实验结果表明,InCl3对单糖具有很好的催化效果,可通过改变催化剂用量和反应时间调节选择降解产物。温度为180 ℃C,InCl3浓度为2.5 mo1%时,葡萄糖降解制备的5-HMF产率为60%,LA产率为57%。基于实验结果提出了InCl3催化葡萄糖降解的反应历程,为生物质降解转化生物质基平台化合物奠定了理论基础。在添加氯化钠的四氢呋喃和水的双相体系中,研究了InCl3催化纤维素和木质纤维素(桉木等)制备5-HMF的反应。通过优化反应条件,在200 ℃,2 h和双相体系的不断萃取作用下,纤维素降解制备的5-HMF产率为40%。该双相体系广泛适用于单糖、二糖和聚糖等的降解反应。以廉价天然凹凸棒石粘土(ATP)为载体,采用改进后的二次浸渍焙烧法设计和制备了负载金属M的兼具Bronsted酸和Lewis酸的新型固体酸催化剂SO42-/MxOy-ATP,在由LA制备的绿色溶剂Y-戊内酯和水的双相体系中催化六碳糖直接转化制备5-HMF。通过反应体系的优化,得到的适宜反应条件为180 ℃C,60 min,10 wt%和9：1的双相比例。在此条件下制备的5-HMF产率接近50%。凹土固体酸催化剂可以通过浸渍煅烧回收再利用4次且没有活性损失。合成了一系列磺酸基双功能酸性离子液体用作纤维素的溶剂和催化剂,通过“一锅法”催化降解纤维素制备LA。[BSIM]HSO4离子液体中添加少量H20可以有效降解纤维素。反应条件为120 ℃C和120 min时,LA产率为39%,实现了纤维素的高效转化。合成的离子液体回收使用4次而无明显活性损失。采用合成的多种酸性离子液体为酸催化剂和溶剂,研究了LA和苯酚缩合制备双酚酸的反应工艺。[BSIM]HSO4离子液体为催化剂时,双酚酸产率达93%,p,p’-DPA选择性接近100%。该方法对设备和环境的破坏性小,具有非常广泛的应用前景。