离子液体(Ionic Liquids)一般是指由特定的体积相对较大的、结构不对称的有机阳离子和体积相对较小的无机或有机阴离了构成的，在室温或<100℃下呈液态的熔盐。由于其蒸汽压低，不易造成环境污染，离子液体被誉为绿色溶剂应用到各个领域。尤其是功能化离子液体，其设计合成和应用成为离子液体发展的一个新方向。　　 本学位论文针对不同的反应体系，分别设计合成了替代传统酸催化剂的不同酸性离子液体催化体系和作为酶催化反应介质的含单醚键功能化离子液体体系，并对其各自在不同反应体系中的功用和结构关联进行了深入的探讨，初步提出了同一体系中功能化离子液体性质一结构问的相关性。　　 (1)合成了具有不同表观酸度的内酰胺基Brφnsted酸性离子液体，并应用于催化酯化反应。结果表明，酸度决定离子液体催化行为，酸性越强，离子液体催化活性越好。同时，依据Le Chatelier效应，和产物的不相混溶性也影响Brφnsted酸性离子液体在酯化反应中的催化活性。酸性和不可混溶性是影响酸性离子液体催化活性的两个主要因素，具有协同效应。以甲磺酸为阴离子的内酰胺基离子液体由于酸性和不可混溶性的协同作用，在酯化反应中具有最高的催化活性，便于分离，能够多次重复使用。　　 (2)首次设计合成了两个不同阴离子共存于一体的疏水性/Brφnsted酸性双功能化离子液体，通过NMR、TGA和IR等研究表明，所合成的离子液体与设计的结构相符。这类离子液体是纤维二糖转化的有效催化剂，纤维二糖在甲醇中转化率>90％，相应目标产物选择性>99％。而对于结晶纤维素转化，随着球磨时间的延长，结晶度明显下降，这种双功能化离子液体的催化效率提高。　　 (3)对于脂肪酶催化动力学拆分仲醇反应，反应介质对脂肪酶催化行为有显著影响。设计合成了一系列阳离子结构有微小差异的含单醚键功能化离子液体，并对其物理化学性质进行了详细考察。同有机溶剂二异丙醚和传统离子液体相比，Novozym435在单醚功能化离子液体中具有更高的催化活性。IR研究表明，和在水溶液中一样，Candida antarctica Lipase B在单醚功能化离子液体中保持其天然二级结构，酶和离子液体这种良好的生物相容性可能是其高活性的原因。同时，单醚功能化离子液体阳离子咪唑环上2-位烷基取代基能显著提高产物ee值；3-位烷基取代基显著提高酶催化拆分反应速率；而直接和醚键氧相连的烷基立体位阻降低酶催化拆分仲醇效率。在1-(3-乙氧亚丙基)-2，3-二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺离子液体中，Novozym435有最高的催化活性，40℃时1-苯乙醇转化率达到50％，相应产物ee>99％。