В 1975 г. американский химик Холтон сделал крупное открытие, обнаружив каталитическое действие на процесс щелочной делигнификации очень небольших (0,01...0,1 % к массе древесины) добавок антрахинона в варочный щелок.
Антрахинон представляет собой производное антрацена. По своим свойствам антрахинон является слабым окислителем. Если окисление органического вещества происходит в щелочной среде, антрахинон восстанавливается в соответствующий двухатомный спирт - антрагидрохинон. Между антрахиноном и антрагидрохиноном устанавливается окислительно-восстановительное (редокс) равновесие:
Антрахинон (AQ) почти не растворим в воде, тогда как антрагидрохинон (AHQ) хорошо растворяется, особенно в водных растворах щелочей. Химические реакции, протекающие при щелочной делигнификации в присутствии антрахинона, хорошо изучены. Их кинетика подробно описана в книге «Кинетика делигнификации древесины» (см. список дополнительной литературы). Считается доказанным, что структура лигнина с β-O-4- алкиларильными связями между фенилпропановыми звеньями и со свободными фенольными гидроксилами после изомеризации в хинонметидные структуры 
легко атакуются нуклеофильным дианионом антрагидрохинона. В результате образуется аддукт 
,легко разделяющийся на фрагменты с отщеплением антрахинона (схема реакций 3.26).
(3.26)
Формальная кинетическая схема реакций включает следующие стадии:
D ; (3.27)
+AHQ D ; (3.28)
" 
+ AQ; (3.29)
Ср + AQ " Сок + AHQ; (3.30)
AHQ + " Пp, (3.31)
где L - лигнин древесины; - лигнин, перешедший в раствор; - хинонметидная структура лигнина; - аддукт лигнина и антрахинона; Ср и Сок - соответственно перешедшие в варочный раствор редуцирующие продукты деградации полисахаридов и их окисленная форма; Пр - продукты реакции «отравления» катализатора.
Реакции (3.28) - (3.29) образуют редокс-цикл каталитического действия антрахинона. Стадия восстановления антрахинона протекает быстро. Относительно того, какие углеводы участвуют в реакции - твердые или перешедшие в раствор (главным образом в виде низкомолекулярных соединений), единого мнения нет. Авторы ряда публикаций придерживаются представлений о «твердофазном» процессе, связывая его со стабилизацией полисахаридов и увеличением выхода технической целлюлозы при щелочных варках в присутствии антрахинона. Более обоснованной представляется точка зрения, согласно которой основным ресурсом восстановителей являются перешедшие в раствор оли-госахариды и редуцирующие продукты их деградации. Трудно представить, что реакция между твердыми полисахаридами и нерастворимым в воде антрахиноном внутри жесткой углеводной матрицы протекает быстро. Кроме того, при сравнении результатов варки древесины с антрахиноном и без него эффект стабилизации углеводов практически не обнаруживается, если сохранена одинаковая продолжительность обоих процессов.
Группа реакций, объединенных схемой (3.31), приводит к необратимому связыванию катализатора. Основными компонентами этих реакций являются антрагидрохинон и продукты деструкции лигноуглеводного комплекса. К этой же группе относятся реакции необратимых превращений антрагидрохинона в каталитически неактивные продукты без участия компонентов древесины. Вследствие реакций «отравления» часть антрахинона теряет каталитическую активность.
При варке древесины лиственных пород достаточна относительно небольшая добавка антрахинона (0,01 % от массы древесины), чтобы вызвать заметное ускорение делигнификации. При варке древесины хвойных пород целесообразно увеличивать расход антрахинона до 0,2...0,5 %. Применение антрахинона при натронной варке значительно эффективнее, чем при сульфатной. Сокращение продолжительности сульфатной варки в присутствии антрахинона составляет 15...30 %, натронной - до 50 %. При этом увеличение выхода сульфатной хвойной целлюлозы может достигать 1,5...2%, натронной - до 3...5 %. Большинство показателей механической прочности сульфатной целлюлозы при варке с добавкой антрахинона улучшается незначительно, а сопротивление раздиранию снижается примерно на 10 %. Прочность натронно-антрахинонной целлюлозы существенно улучшается и приближается к прочности сульфатной целлюлозы. Увеличение выхода и улучшение качества технической целлюлозы обусловлено сокращением продолжительности процесса делигнификации и, следовательно, сокращением продолжительности протекания процесса peeling и других реакций деструкции полисахаридов.
Добавки антрахинона можно применять как при периодическом, так и при непрерывном методе варки. Антрахинон доставляется на предприятия в мешках в виде сухого порошка кремового цвета. Он нерастворим в воде и щелочах. Перед подачей в варочный котел антрахинон размешивают в небольшом количестве чёрного щелока с расчётом получения суспензии концентрацией 15...20 % антрахинона. Содержащиеся в чёрном щелоке редуцирующие вещества (в основном продукты разрушения полисахаридов) восстанавливают антрахинон в антрагидрохинон. Последний хорошо растворяется в натронном и сульфатном щелоке.
К сожалению, антрахинон представляет собой довольно дорогой и дефицитный химический продукт и поэтому варка с добавкой антрахинона на целлюлозных заводах внедряется медленно. Передовой страной в этом отношении является Япония, где примерно 70...75 % заводов от общего их числа применяют антрахинон. В США, Канаде, Швеции и ФРГ практикуют добавку антрахинона уже многие предприятия. Учитывая возрастающий спрос на антрахинон со стороны целлюлозной промышленности, некоторые зарубежные фирмы и химические концерны специализируются на его производстве и поставке. В качестве примера может быть названа западногерманская фирма Байер.
Существенным преимуществом натронной варки с добавкой антрахинона является отсутствие дурнопахнущих метилсернистых соединений. В настоящее время натронно-антрахинонная варка рассматривается как перспективный метод, который в недалёком будущем может заменить сульфатную варку.