乙酰丙酸（Levulinic Acid,LA）作为最有价值的生物质平台分子之一,通过羟醛自缩合反应可有效实现碳链增长,得到C10～C15的混合物。这些含氧化合物既可作燃料添加剂和表面活性剂,也可以继续加氢脱氧制备生物液体燃料。因此,研究LA羟醛自缩合反应具有重要的学术价值和潜在的应用价值。本论文建立了磺酸功能化离子液体[HSO₃-b-mim]CF₃SO₃催化LA自缩合反应网络,并对制备的四种磺酸及羧酸功能化离子液体催化LA自缩合反应性能进行了评价。首先,制备了磺酸功能化离子液体[HSO₃-b-mim]CF₃SO₃,在反应温度170℃和反应时间6 h的条件下将其用于催化LA自缩合反应,利用高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）技术确定了体系中大部分产物（C9～C15）的结构,并推测了可能发生的反应,从而建立起[HSO₃-b-mim]CF₃SO₃催化LA自缩合反应网络。分析结果表明,体系中产物碳数分布为C5～C21。其中,分子量为214的C10产物具有两种结构:直链结构的（Z）-3-乙酰基-4-甲基-3-庚烯二酸和（E）-4-甲基-6-氧代-4-烯二酸,以及环状结构的3-（2-甲基-5-氧代-2-四氢呋喃基）-4-氧代戊酸和5-（2-甲基-5-氧代-2-四氢呋喃基）-4-氧代戊酸;分子量为196的C10产物只有一种结构,即环状结构的5-（（2-甲基-5-氧代-2-四氢呋喃基）甲基）呋喃-2（3H）-酮、5-甲基-4-（2-甲基-5-氧代-2-四氢呋喃基）呋喃-2（3H）-酮和（E）-4-甲基-5-（5-氧代-4,5-二氢-2-呋喃基）-4-戊烯酸。然后,制备了两种磺酸功能化离子液体—1-磺丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐（[HSO₃-b-mim]CF₃SO₃）和N,N,N-三乙基-N-磺丁基三氟甲磺酸铵（[HSO₃-b-N（Et）₃]CF₃SO₃）,以及两种羧酸功能化离子液体—1-羧甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[c-m-mim]BF₄）和N,N,N-三乙基-N-羧甲基四氟硼酸铵（[c-m-N（Et）₃]BF₄）。利用红外光谱、酸碱滴定及Hammett指示剂与紫外-可见吸收光谱联用技术,对其结构、酸量及酸强度进行了分析,并评价了其对LA羟醛自缩合反应的催化性能。结果表明,离子液体的酸量与C10产率呈负相关,离子液体的酸强度与LA转化率呈正相关,与C9～C15产率呈负相关,羧酸功能化离子液体[c-m-N（Et）₃]BF₄的催化效果较好。以[c-m-N（Et）₃]BF₄为催化剂,考察了溶剂种类和用量、催化剂用量、反应温度、反应时间等对LA羟醛自缩合反应的影响,确定了适宜反应条件:催化剂用量10 wt.%,反应温度130℃,反应时间6 h和溶剂乙醚用量27 m L。在此条件下,LA转化率为49.1%,C10产率及选择性分别为10.7%和21.8%。回收的离子液体重复使用4次,催化性能基本不变。