题目：全乙酰基糖的合成及木质素的降解

摘  要

糖的全乙酰化反应被广泛应用于对游离糖分子中羟基的保护，是合成天然苷类，低聚糖类、糖蛋白类和其它糖复合物的重要过程，并且在糖的衍生化方面起着重要的作用。糖乙酰化反应通常选取乙酸酐为乙酰化试剂，而催化剂直接影响乙酰化反应速度和收率。早期工业上以浓硫酸为催化剂，然而得到的产品质量较差，而且硫酸对设备有严重的腐蚀作用，产品的后处理复杂，同时产生大量废液，对环境造成了污染。近些年来最常用的全乙酰化方法是利用吡啶为催化剂，但是由于吡啶具有一定的毒性和比较难闻的气味，对于人身和环境带来了危害，因而限制了其应用范围。后来，人们利用Lewis酸催化糖的全乙酰化反应，但是大部分路易斯酸催化剂成本比较高，并且难以后处理。因此探索开发高效、绿色、经济的糖全乙酰化方法，对当前糖化学的研究，有着重要的作用。

该论文主要包括以下内容：

1．通过对全乙酰基糖合成的研究现状和发展趋势以及木质素降解研究进展的综述，提出了本论文的主要研究内容。

2．以CAT600离子交换树脂为催化剂，在乙酸酐中反应制备乙酰基糖类化合物，其中乙酸酐既做溶剂又做乙酰化试剂，反应中乙酸酐使用量明显小于以前的报道；另外反应时间较短，一般0.5小时就可以达到较高的产率；CAT600催化剂廉价易得，且呈颗粒状易于与反应液分离，使反应的后处理十分方便。实验结果表明，该方法具有高效、绿色、廉价、易于后处理等优点，有工业利用价值。

3．以磺化介孔碳材料为固体质子酸催化剂，对糖及糖醇的乙酰化反应进行了探讨。以葡萄糖的全乙酰化反应为模型，探索了反应时间、温度、催化剂用量等因素对于葡萄糖全乙酰化反应的影响，得出了最佳的反应条件：1 mmol葡萄糖，1 mL乙酸酐，20 mg S-CKT在50℃下反应0.5 h；还探索了催化剂重复使用性能，在回收利用4次后，仍具有催化活性；最后在优化的反应条件下，探索了该催化剂对于其它糖或是糖醇的全乙酰化反应。结果显示， S-CKT对于其它全乙酰基糖的合成也具有很好的催化效果，可以在较短的时间内，达到较高的收率。结果表明S-CKT可以作为全乙酰基糖类化合物合成的高效催化剂，这种催化反应具有反应操作简单，催化剂与反应液易于分离，可以回收利用等优点。

4．制备了一系列负载有金属的碳、硅材料，并在超临界甲醇中下用于木质素的降解反应。实验结果表明，浸渍法制备的载铜、铝、镁碳材料（JC-3）对选取的木质素模型化合物苯乙醚的还原反应有一定的催化作用，并且将其利用于木质素降解的反应中时，发现产物中有大量低沸点物质存在，这说明JC-3对于木质素的降解起到了一定的催化作用。