煤炭、石油和天然气等化石资源在能源利用和化学品生产领域的消耗不断增加,导致温室气体大量排放到大气中,对生态环境造成了严重的危害,在当今“碳中和”发展背景下,减少温室气体排放迫在眉睫,这也推动了“后石油”时代绿色可持续替代能源的创新发展。生物质资源主要指植物中的木质纤维素,包括碳水化合物、木质素和脂质等,是一种有前景的替代原料。生物质是唯一可用、可再生碳源,具有碳中和属性。利用生物质合成高值液体燃料和高值化学品（特别是木质纤维素生物质）的已经成为该领域的研究的重点。5-羟甲基糠醛（5-HMF）是一种重要的多用途生物衍生呋喃平台化合物。HMF含有多种官能团,具有广阔的潜在可用性,可以有效地转化为多种增值衍生物,是化石燃料的理想可再生替代品。5-HMF可通过以果糖和葡萄糖为代表的六碳糖选择性脱去三分子水获得。这些六碳糖属于可再生的生物质资源,因此利用生物质催化合成5-HMF的工艺与“碳中和”以及可持续发展的理念契合,正在吸引愈发浓厚的研究关注。本文主要以果糖和葡萄糖低温有效转化合成5-HMF开展了一些研究工作,主要研究内容包括:（1）以一系列金属氯化物为催化剂催化果糖在低温条件下转化制5-HMF,筛选出适合的催化剂,考察了催化剂用量、果糖加入量、共催化剂、共溶剂、反应温度与反应时间等因素的影响,探究了催化剂的循环利用性和可能的作用机理。结果表明:以30 mg果糖为原料,Nb Cl5为催化剂,500μL二甲基亚砜（DMSO）为溶剂,Nb Cl5的用量为果糖摩尔量的15%,在50°C下反应240 min,果糖的转化率和5-HMF收率分别可达97%和75%。Nb Cl5在反应体系中具有循环利用性。Nb Cl5可能是通过Br（?）nsted酸与Lewis酸协同作用催化果糖反应,其主要与果糖端位的羟基和羰基部分作用。该反应体系中也适用于菊糖在低温条件下转化制5-HMF。（2）以2-羧基苯硼酸（2-CPBA）催化剂,金属氯化物为共催化剂,在DMSO溶剂中葡萄糖转化制5-HMF。结果表明:在较温和的条件下（反应温度为80℃）,2-CPBA/金属氯化物的混合催化剂能够有效催化葡萄糖转化为5-HMF。以2-CPBA和Nb Cl5共同作为催化剂,葡萄糖在80℃下反应360 min,葡萄糖转化率为98%,5-HMF收率为58%。该催化体系具有循环利用性。催化剂主要与葡萄糖端位的羰基部分作用。该反应体系也适用于其他碳水化合物在低温下转化合成5-HMF。