金属路易斯酸催化的反应是有机合成中重要的研究领域。例如铝、锌、锡、金、铑、铟等金属的路易斯酸,在歧化反应、偶联、加成、保护基脱除以及聚合反应等中都有着重要作用。第四副族过渡金属——锆（Zr）由于相对较高的电荷–半径比,四价锆离子具有很高的路易斯酸活性,在加成反应,还原反应、羟基保护基的脱除、环化、重排反应等许多领域都得到了广泛应用。此外,文献报道和本课题组前期研究显示,同为第四副族过渡金属的铪（Hf）,在Kabachnik反应、酯化反应等反应中表现出与锆类似甚至优于锆的催化活性。但是,相对于锆催化反应的广泛研究,对于铪催化反应研究仍然非常有限,对第四副族过渡金属铪催化反应的深入研究具有重要的理论和实际应用价值。本论文根据以往文献报道以及本课题组对锆、铪催化反应的研究进展,对三氟甲磺酸铪（Hf（OTf）₄）催化的糖基端位选择性去乙酰化和硅醚去硅基化反应进行了系统和深入研究。为以上两种反应建立了新型、高效的催化方法。具体研究内容如下:（1）全乙酰保护糖端位选择性去乙酰化:在该部分研究中,本论文首先以全乙酰化鼠李糖（1）为模型化合物,对一系列金属路易斯酸,特别是第四副族过渡金属路易斯酸催化剂活性进行了筛选。实验结果显示三氟甲磺酸铪的催化活性远远高于文献报道的其他金属路易斯酸催化剂。随后,本研究还对反应温度、催化剂用量和溶剂效应进行了系统优化。根据文献报道,本研究还在反应中引入超声波作为辅助。结果表明,超声波不但不影响产率和选择性,而且能够大幅加速反应。在此基础上,我们进一步将该新方法应用到11种（包含单糖、二糖以及三糖）全乙酰化糖底物上,高效地得到了相应端位去乙酰化产物,产率可达82%?95%,为全乙酰化糖端位选择性去乙酰化建立了一种新型的高效方法。此外,通过改变乙腈溶剂的含水量,本研究验证了去乙酰化反应水解机理。随后,首次利用核磁共振对全乙酰化5-脱氧核糖与Hf离子的相互作用过程进行了监测。¹H/¹³C NMR追踪谱图显示全乙酰化5-脱氧核糖与Hf（IV）的配合物随着金属路易斯酸的增加,逐渐从多种形式转化成一种端位配合的主要形式。该实验结果首次为金属路易斯酸与全乙酰化糖端位乙酰基的选择性配合作用提供了波谱依据,为今后进一步阐明全乙酰糖端位选择性脱保护的机理奠定了基础。（2）硅醚保护基的脱除方法:目前,最常用的硅醚保护基脱除方法使用的是含氟试剂或质子酸。使用金属路易斯酸脱除硅基的报道还非常有限。但是,近年来有研究报道显示,金属路易斯酸可以在低剂量、温和条件下实现高效去硅基化。因此,本论文的第二部研究探讨了过渡金属路易斯酸——三氟甲磺酸铪在去硅基化反应上的应用。本研究以叔丁基二甲基硅基（TBS）保护的苄醇为模型化合物,对第四副族金属路易斯酸的催化活性进行了筛选。研究结果显示,三氟甲磺酸铪对于TBS保护基脱除展现了异乎寻常的催化活性。随后,对催化剂用量和溶剂效应进行了优化,证明了利用三氟甲磺酸铪催化脱除硅醚保护基的高效性——催化剂用量极低而且反应速度快。在此基础上,本研究对铪催化的一级醇、二级醇、三级醇和酚羟基上的TBS保护基脱除进行了比较。结果显示,铪对不同醇底物上硅醚保护基的催化脱除用量区别明显、选择性强。在后续研究中,我们将该方法拓展到一系列TBS保护的底物中,并且实现了对TBS保护基的区域选择性和化学选择性。此外,我们还合成了一系列同时带有硅醚和其他类型保护基的底物。结果显示,三氟甲磺酸催化的硅基保护基脱除新方法不会对其他常见羟基、氨基保护基团（除DMT保护基外）产生影响。因此,该方法在有机合成中具有非常广泛的适用范围。最后,本研究还进一步将该方法应用到核苷等更复杂底物的TBS区域选择性脱除中,并取得了良好的实验结果。