离子液体是近年来绿色化学研究的热点之一。离子液体功能化是当前离子液体重要的研究方向。功能化离子液体因其结构多样性、分子的可设计性及其物理、化学性能的可调节性而被认为在“绿色合成”和“清洁生产”中具有重要应用前景。潜在的具有功能化离子液体特性的化合物种类及数量在理论上可达到10<'7>个。然而，目前被报道的功能化离子液体种类还很少。低效率的传统合成方法显然已不能满足功能化离子液体发展的需要。迫切要求开发出合成功能化离子液体的快速、高效的新方法与新路线，迅速壮大离子液体家族，以便扩展离子液体研究的广度与深度。同时，关于功能化离子液体的结构、组成与其物理、化学性能之间的构效规律的研究不仅为相关研究提供理论依据，而且对功能化离子液体的设计及应用等方面具有重要的指导意义。 本论文将组合化学合成技术与组合库设计理论运用到功能化离子液体的合成研究，构筑了分子多样性的离子液体组合库，建立了功能化离子液体的组合合成方法和高速筛选技术。运用组合合成方法和高速筛选技术，首次合成出两类新型功能化离子液体——多羧基咪唑离子液体和多酯基咪唑离子液体。 利用核磁共振谱、傅立叶红外光谱、电喷雾电离质谱、元素分析等表征手段，确认了新型功能化离子液体的结构与纯度。系统研究了新型功能化离子液体的物理、化学性质与其组成、结构之间的关联规律。 吡啶红外探针法的结果表明，多羧基咪唑离子液体具有Brensted酸性。采用电位滴定法测得多羧基咪唑离子液体的pK<,a>值(25℃)范围在1.43-2.41之间。研究发现阳离子结构中羧基数目越多，或者阳离子结构的不对称程度越高，离子液体的酸性越强。多羧基咪唑离子液体的阴离子与其酸性强弱的次序为：HSO<,4><'->>NO<,3><'->>PF<,6><'->>H<,2>PO<,4><'->>Cl<'->，Br<'->>CF<,3>CO<,2><'->>BF<,4><'->>CF<,3>SO<,3><'->。根据阴、阳离子对其酸性的影响规律进行匹配，可以达到调节多羧基咪唑离子液体酸性的目的。 差示扫描量热法研究相变过程的结果表明，多羧基咪唑离子液体和多酯基咪唑离子液体只有玻璃态转变，没有明显的熔点。热重法一差示扫描量热法研究热分解过程的结果表明，功能化离子液体结构中接入多个羧基或酯基，会降低离子液体的热稳定性。多酯基咪唑离子液体的粘度随着结构中酯基增多而增大。利用功能化基团对离子液体进行功能化，可以调变功能化离子液体与有机溶剂的相溶性。如多羧基或多酯基功能化离子液体可以与乙酸乙酯部分混溶，表现出与传统离子液体的不同。 以钯催化苯乙烯选择性氧化制苯乙酮的反应作为探针反应，系统地研究了多羧基咪唑离子液体对该反应的影响。研究结果表明，多羧基咪唑离子液体对目标反应具有共催化作用。钯/多羧基咪唑离子液体催化剂的TOF值(125 h<'-1>)、苯乙酮的选择性(91％)不仅比传统催化剂的高，而且贵金属钯的用量比传统催化剂的用量降低了60％；同时该反应体系不需要使用挥发性有机溶剂，利用钯/多羧基咪唑离子液体构筑的催化反应体系属于典型的环境友好催化体系。 系统地考察了多羧基咪唑离子液体的结构、组成以及反应条件对催化反应结果的影响，得到多羧基咪唑离子液体的结构、组成与其催化性能之间的关联规律。通过阴、阳离子恰当的匹配，可对钯/多羧基咪唑离子液体催化体系进行优化。在系列多羧基咪唑离子液体中，3-(1-羧基)-羧基丙基-1-羧基乙基咪唑四氟硼酸离子液体的共催化性能最高。钯/多羧基咪唑离子液体催化剂可循环使用五次。 此外，尚对钯/多羧基咪唑离子液体催化目标反应的反应机理及反应动力学进行了初步探讨，得到苯乙烯氧化反应速率方程以及初始反应速率r<,0>(0.0815 molh<'-1>)和反应表观活化能E<,a>(28.46 kJ mol<'-1>)等数据。 本论文建立的功能化离子液体组合合成法和高速筛选技术，对快速、高效合成新型功能化离子液体具有重要的指导意义。通过对功能化离子液体进行分子设计，可以实现对其物理、化学性质精细调节的目的。本文获得的关于功能化离子液体组成、结构与其催化性能之间的关联规律，对新型催化剂的设计及催化反应体系的构建具有较高的参考价值。