5-乙氧基甲基糠醛（5-Ethoxymethylfurfural,EMF）是一种极具潜力的液体生物燃料,将生物质基碳水化合物转化为EMF既有利于碳中和又有利于废弃生物质资源化利用。溶剂体系对生物质醇解制取EMF具有促进作用,以葡萄糖为模型化合物,研究溶剂体系中葡萄糖转化为EMF的机理将为利用木质纤维素制取EMF提供理论基础。本论文结合量子化学计算和试验,研究了葡萄糖在Br（?）nsted酸和Lewis酸作用下转化制取EMF的机理,得到了两种类型催化剂和不同溶剂体系中葡萄糖转化制取EMF的反应路径和能垒变化,得到了如下结论:1、利用B3LYP/6-31G（D）和B2PLYPD3/Def2TZVP水平下极化连续模型（PCM-SMD）研究了Br（?）nsted酸催化葡萄糖转化制取EMF及EMF分解为EL（Ethyl levulinate,EL）的反应机理和路径。利用GC/MS对中间产物测试验证,结果发现葡萄糖在H+和乙醇的共同催化下作用下转化为EMF,乙醇在H+的转移过程中起到了桥梁作用。Br（?）nsted酸催化葡萄糖醇解反应主要包含三条路径,1)葡萄糖生成乙基葡糖苷（Ethyl glucoside,EG）的G/EG路径;2)葡萄糖异构为果糖,脱水合成5-羟甲基糠醛（5-Hydroxymethylfurfural,HMF）,然后生成乙酰丙酸（Levulinic acid,LA）和EL的G/F/H/L/EL路径;3)葡萄糖异构成果糖,合成HMF、EMF和EL的G/F/H/E/EL路径。其中,葡萄糖异构成果糖,合成HMF、EMF和EL的G/F/H/E/EL路径的能垒为39.8 kcal mol-1,在热力学和动力学上是葡萄糖在Br（?）nsted酸作用下醇解的主要路径,它的反应速率与葡萄糖异构化为果糖时的质子转移高度相关;HMF由葡萄糖O5原子通过开环再闭环后脱水形成,其可以进一步醚化反应生成EMF,或水解转化为LA;EMF和LA均不稳定,也可以进一步转化为EL。2、研究了Lewis酸和Br（?）nsted酸共存的超稳Y型沸石（USY）在溶剂体系中催化葡萄糖转化为EMF的反应动力学和机理,在分子尺度上通过密度泛函理论和前沿分子轨道理论对催化机制和溶剂效应进行了计算。结果发现:1)催化剂中的骨架外铝物质Al3+是催化葡萄糖转化的主要反应位点,2)THF使USY催化葡萄糖异构时的能垒从30.9 kcal mol-1下降到19.1 kcal mol-1。3)利用前沿分子轨道理论研究了溶剂体系对EMF降解的作用,结果表明,与乙醇和γ-戊内酯相比,THF增加了EMF的最低未占分子轨道能量,降低了其对亲核攻击的敏感性,能有效阻止EMF进一步醇解和腐殖质生成。本论文研究结果揭示了不同溶剂和催化体系中葡萄糖醇解制取EMF的机理和溶剂作用,为木质纤维素醇解反应机理和溶剂效应的研究提供了理论基础。