本发明公开了一种用于乙酰丙酸类化合物选择性加氢反应的多相催化剂及其应用，多相催化剂由钛氧化物以及负载于钛氧化物上的贵金属‑非贵金属合金粒子组成，其中钛氧化物的质量分数为80～98%，贵金属、非贵金属的质量分数均为1~10%；贵金属为Pd、Pt或Ru，非贵金属为Fe、Cu或Co，贵金属‑非贵金属合金粒子的粒径为1~50 nm。与一般的二氧化钛负载Ru催化剂或二氧化钛负载Co催化剂相比，本发明制备的多相催化剂用于催化乙酰丙酸选择性加氢反应时，一种金属充当电子供体，另一种金属是电子受体，具有明显的协同效应，同时进一步调控钛氧化物和贵金属粒子之间的相互作用，使贵金属粒子富电荷，从而提高乙酰丙酸类化合物选择性加氢的催化活性和选择性。