目前天然碳水化合物因其种类丰富、价格低廉，被视为最有前途的可再生资源。将天然碳水化合物有效、选择性地生成某种高附加值的多官能团物质，还存在着许多困难。不断优化合成工艺，降低成本，发展高效绿色的多官能团化合物是当今研究的热点。此外自然界的糖不仅作为生命体结构物质，同时由于结构多样、功能复杂，在各种生物学过程中也肩负着信息和调控分子的使命。其中，糖与蛋白之间的相互作用不仅存在于炎症发生、信号传递、免疫识别和细胞间识别等过程，而且在肿瘤的生长、增殖、入侵和转移等过程中也具有重要作用。因此，糖与蛋白识别的相关研究越来越受到人们的重视。根据研究内容，研究工作分为以下两个部分:　　第一部分（论文第1章）:　　以天然碳水化合物为原料合成的5-羟甲基糠醛(HMF)是精细化学品的一种出色“平台化合物”，2，5-呋喃二甲醛(DFF)是其中一个应用广泛的衍生物。本文第一部分的研究目标是利用绿色、环保的空气作氧化剂，以重复利用率高的Ru(OH)x/Al2O3作催化剂，将5-羟甲基糠醛高效、快捷、安全地转化为2，5-呋喃二甲醛。通过实验探索，发现在100℃，5 mol％ Ru(OH)x/Al2O3和10个大气压下，2，5-呋喃二甲醛的产率大于99％。Ru(OH)x/Al2O3催化剂的回收率高，重复利用率强。这种方法有望应用于工业生产。随后，进一步探索合成DFF衍生物，希望通过一步反应得到对应的酯类化合物。　　第二部分（论文第2章）:　　糖与炎症、癌症和病毒感染等有着密切的关系。对糖与蛋白识别的研究主要是利用电化学、光学等手段，检测糖与蛋白的特异性识别的现象，从而实现诊断某种疾病的目的。本部分主要合成了半乳糖糖基蒽醌、糖基香豆素类化合物。尝试构建无机纳米（量子点或纳米金颗粒）/巯基-β-环糊精体系，利用环糊精包合化合物的特性，使无机纳米/巯基-β-环糊精体系与修饰后的半乳糖类化合物进行包合，通过荧光光谱学检测半乳糖特异凝集素。