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离子液体双水相是一类由离子液体与盐析剂形成的两相体系,具有绿色环保、极性范围宽、易分相和不易乳化等特点。在生物分子及天然产物等的分离与纯化领域显示了良好的应用前景。聚离子液体(poly (ionic liquid)s, PILs)是一类新型的高分子材料,不仅具有离子液体分子识别能力强的特点,还拥有相对更好的机械稳定性、安全性及分子自组装性能,且更易回收循环利用。目前,离子液体双水相体系的研究相对较多,但极少有聚离子液体双水相体系研究的报道。因此,本文采用可逆-加成断裂链转移聚合(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer polymerization, RAFT)合成了一系列具有特定分子量的聚离子液体,探索了聚离子液体双水相体系的构建以及在萃取领域的应用。以1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐([VBIm]Br)为单体,通过RAFT聚合制备了6种不同分子量的聚离子液体,通过阴离子交换首次合成了以脂肪酸根为阴离子的咪唑型聚离子液体。通过元素分析、1H NMR、GPC和IR等方法表征了所合成PILs的结构和物化性质。GPC测定得到的P[IL]Br的数均分子量Mn(GPC)在4880-14848 g/mol之间,低多分散性指数(low polydispersity index,PDI)在1.10-1.26范围内。研究表明聚离子液体的分子量越大,起始分解温度Tonset越高,以Br-为阴离子的聚离子液体的热稳定性优于以脂肪酸根为阴离子的聚离子液体。首次构建了两类咪唑型PILs+无机盐+H2O双水相体系,研究了PIL结构和分子量、盐析剂种类等与双水相平衡的关系。研究表明,与单体相比,含疏水性链转移剂2-((十二烷硫基)碳巯基)硫基丙酸片段的PILs表现出相对更强的双水相体系成相能力。在本实验研究范围内,不同分子量PILs的成相能力为：P[IL29]Br>P[IL38]Br>P[IL49]Br>P[IL53]Br,当聚合度高于29时,分子量越低越有利于双水相的构建。当PILs结构中引入疏水性较强的脂肪酸根阴离子时,PILs更容易形成双水相体系。此外,降低温度、增加PILs质量分数和K3P04质量分数都能增加双水相体系的系线长度。考察了所构建的PILs+K3PO4+H2O双水相体系对几类生物质分子的萃取性能。研究结果表明PILs双水相体系具有优秀的生物活性物质萃取能力,对代表性溶质的分配系数高达：D色氨酸=922,D略酸=318,D苯丙氨酸=200,D茶碱=427,D咖啡因=124,D绿原酸=289,D咖啡酸=111,萃取率均高于95%。本研究得到的色氨酸的分配系数(D色氨酸)是传统的聚乙二醇-葡聚糖双水相体系的900倍,是聚合物-无机盐体系的130～900倍,是水溶性的离子液体单体双水相体系的12～18000倍。D略氨酸分别是水溶性离子液体单体和柠檬酸钾/PPG 400体系的80～636倍,D咖啡因是文献中报道的分配系数的13～1200倍。此外,还进一步研究了PILs分子量、阴离子种类、萃取温度、体系组成以及原料浓度对双水相体系萃取效率的影响。以PILs/有机溶剂-正己烷为新型液-液两相体系实现了磷脂同系物的选择性萃取分离。在P[IL20]Br/甲醇-正己烷两相体系中,磷脂酰胆碱(PC)的分配系数DPc为2.57,PC对磷脂酰乙醇胺(PE)的选择性为SPC/PE为2.98,优于之前文献中报道过的现有的萃取剂对PC的萃取数据。随着萃取剂中P[IL20]Br质量分数增加,DPc先上升后下降。当P[IL20]Br的质量分数为15%时,DPc达到最大值3.87。随着萃取剂中离子液体浓度增加,DPE呈现下降的趋势。此外,利用量子化学计算对离子液体萃取磷脂的机理进行了探讨,研究表明IL与PC之间形成了较强的氢键作用。