芳香化合物的卤化反应是一类重要有机合成反应，生成的产物是偶联反应中有效的底物，可用于构建 C-杂原子键和 C-C键，进而合成各种各样的有机化学品。在卤化反应中，通常使用高价卤化物等卤化试剂。与这些卤化试剂相比，分子碘和溴较为便宜，而且具有较好的原子经济性。然而在反应中，分子碘(I2)和溴(Br2)中50％卤原子转化为不能参与反应的负离子(X-)，从而造成卤原子的浪费。加入氧化剂，把生成的卤素负离子原位氧化为能够继续参与反应的卤化试剂，则能够有效地解决这个问题。在众多氧化剂中，分子氧(尤其空气)是最为理想的氧化剂，具有价格低廉，容易获得和环境友好的优点。因此许多有机化学工作者致力于使用过渡金属催化剂活化分子氧，进行有机化合物的需氧反应。然而，过渡金属是一种不可再生资源，它们的使用可能导致重金属污染，不符合绿色和可持续发展的要求。因此，使用非金属催化剂进行分子氧的活化引起了化学工作者的广泛关注。　　2013年，我们报道了使用非金属 NO2作为催化剂，乙腈作为溶剂的芳烃需氧碘化方法。然而这个方法存在一些弊端：使用了有毒的 NO2催化剂，使用的易挥发溶剂乙腈容易导致环境污染。在查阅大量文献和分析后，这里选用1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐离子液体([Bmim]NO3)作为催化剂和溶剂，进行芳环的卤化反应，从而克服上述卤代方法中使用有毒催化剂和污染性溶剂等问题。主要研究内容和结果如下：　　1.以[Bmim]NO3离子液体为催化剂和溶剂，分子溴为溴化试剂，反应试管中的空气为氧化剂，完成了芳环化合物的需氧溴化。以甲氧基苯的溴化反应为模型反应，分别考察了反应气氛、溴化剂种类及用量、反应温度和时间对反应的影响。得到的最优反应条件为0.5当量 Br2，1.5 mL[Bmim]NO3离子液体，空气气氛，80℃，24 h。反应具有较高的原子经济性，溴源中的溴原子几乎全部转移到目标产物中。反应中除了离子液体、分子溴和空气之外，没有使用其他任何反应试剂，因此这个反应方法具有较大应用潜力。这个反应方法允许一系列烷氧基取代的苯和萘顺利地进行溴化反应，得到较高的产率和选择性。　　2.以[Bmim]NO3离子液体为催化剂和溶剂，分子碘为碘化试剂，反应试管中的空气为氧化剂，完成了芳环化合物的碘化。以甲氧基苯的碘化反应为模型反应，分别考察了反应气氛、碘源种类及用量、酸的种类及用量、反应温度和反应时间对反应的影响。最佳反应条件是0.5当量 I2，1 mL[Bmim]NO3离子液体，0.1 mL浓硫酸，空气气氛，40℃，8 h。反应中使用了简单易得的原料和助剂，因此该方法具有较大的实用性。而且分子碘中的原子基本上都能够转化到目标产物中，具有较高的原子经济性。应用这种方法，一系列烷氧基取代的苯和萘能够被有效地碘化，得到较高的产率和选择性。