离子液体是近年来发展起来的一种新型“绿色”溶剂，它具有稳定性好、蒸汽压极低、溶解能力强、电化学窗口宽等优点，已广泛应用于有机合成、催化反应、电化学器件、分离技术、功能材料等方面。在过去的几年中，离子液体的溶解能力是人们广泛关注的特性之一。传统离子液体阴、阳离子的配位能力较弱，对金属的溶解非常有限，甚至不溶。而羧基咪唑类功能化离子液体因其良好的溶解性能受到了越来越多的关注。本文研究了若干种羧基咪唑类功能化离子液体的制备方法并测定了其物理化学性质；通过改变离子液体羧基的数目、烷基链长度、阴离子的种类探讨了离子液体的水溶性，并在此基础上研究了离子液体-水二元体系液液平衡相图；测试了七种金属氧化物在羧基咪唑类功能化离子液体中的溶解度，结合离子液体-水二元体系液液平衡相图初步考察了离子液体对金属离子的选择性分离和萃取的可能性。本工作作为国家自然科学基金（No.21173069）资助课题的一部分，主要研究内容如下：1、合成并纯化了13种羧基功能化咪唑类离子液体，其中的1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐（带结晶水）[mimCH₂COOH]Cl，1-羧戊基-3-甲基咪唑溴盐[mim（CH₂）₅COOH]Br，1-羧戊基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐[mim（CH₂）₅COOH]Tf₂N，1,3-二（羧甲基）咪唑氯盐[CH₂COOHimCH₂COOH]Cl和1,3-二（羧甲基）咪唑溴盐（微波合成法）[CH₂COOHimCH₂COOH]Br均为首次合成。测定了其中八种离子液体的热稳定性和六种离子液体的pKa值，分析了晶体结构和阴、阳离子的结合方式对其热稳定和pKa值的影响。2、选取1-羧甲基-3-甲基咪唑氯盐[mimCH₂COOH]Cl离子液体作为研究对象，利用B3LYP方法计算了其阳离子和阴、阳离子对的结构。与晶体结构进行比较，测定了其红外和拉曼光谱，并进行了归属，为羧基咪唑类功能化离子液体的谱学研究提供了理论依据。3、测定了两种疏水性离子液体（[mimCH₂COOH]Tf₂N和[mim（CH₂）₂COOH]Tf₂N）与水中的溶解度，得到其离子液体-水二元体系液液平衡相图，并在此基础上研究这两种离子液体对金属离子的分离萃取，以期应用于重金属离子的分离。4、利用合成的6种目标离子液体对CuO、Fe₃O₄、Cr₂O₃、Co₂O₃、CdO、MnO₂、ZnO七种金属氧化物进行溶解，测试其溶解度，考察了其对金属离子选择性分离的可能性。