由于离子液体具有很多特殊而优越的物理、化学特性,它们具有极其广泛的应用前景。因此,对离子液体的研究具有非常重要的科学和应用双重意义。本文首先简单介绍了离子液体的特殊的物理和化学特性、离子液体研究中所用到的各种质谱、色谱仪等主要实验仪器以及国际上在该领域的研究现状,然后着重介绍了作者对离子液体的质谱行为、离子液体的断裂机理和离子液体的实际应用中所开展的研究及取得的重要成果。(1)本文首次系统全面报道了咪唑类、吡啶类和季铵盐类等不同类型的含烷烃支链的离子液体的电喷雾离子化质谱(ESI/MS)裂解行为及特征,并对裂解途径和裂解机理作了解释,为进一步开发修饰功能性离子液体提供理论依据。(2)系统研究了离子液体中阳离子的支链长度效应。可以发现,支链长短对其断裂能量产生显著影响。随着链长的增加,断裂能量增加。这是因为链越长,结构越稳定。与此同时,实验研究表明,离子液体的阳离子中的磺酸基对其裂解机理有着重要影响。磺酸基团的存在导致质谱中+Na峰的出现。这可以解释为磺酸基作为一个吸电子基团而对母核的电子云分布产生影响,并导致断裂机理变化。(3)系统研究了不同离子液体的碎片离子的溶剂化现象。这些离子液体含有以磺酸基团为末端的甲基链。在正常的ESI/MS操作条件下,观测到了碎片离子的不寻常的溶剂化现象。这使得质谱数据的解释严重复杂化。因此,理解这些溶剂化过程对于确定这些络合物的元素组成以及避免错误的数据解析极其重要。(4)首次提出并发展了一个绿色而有效的离子液体的超声辅助萃取法(ILUAE),并分别应用于从白胡椒粉中提取胡椒碱和从益母草粉中提取益母草碱。同传统的加热回流萃取法(HRE)和常规的超声辅助萃取法(UAE)相比,这一方法具有更高的萃取效率和更短的萃取时间,有广泛的应用前景。