近年来,离子液体,特别是引入具有催化作用官能团的功能化离子液体,作为一种新型的反应介质和催化材料,成为有机合成中的一个重要研究方向。同时芳烃硝化的区域选择性亦为目前硝化反应研究的热门课题之一。本论文以甲苯为硝化底物,主要研究功能化离子液体对其硝化区域选择性的影响情况。利用N-甲基咪唑、吡啶、三乙胺为基本原料合成二十二种离子液体,通过考察其催化甲苯硝化选择性和转化率,筛选出了以下五种具有SO₃H-功能基的离子液体:[MIMPS]HSO₄、[p-SABMIM]HSO₄、[PSPy]HSO₄、[p-SABPy]HSO₄和[TEAPS]HSO₄。以甲苯为反应底物,分别以这五种离子液体为催化剂,考察了温度、硝化强度、离子液体用量等因素对反应的影响,得到最优工艺条件。结果表明,这五种离子液体都能很好地催化甲苯的硝化,但催化效果有所差异,其中以离子液体[p-SABPy]HSO₄的催化效果最好:当甲苯与离子液体的摩尔比为10:3,硝化强度为75,在40℃下反应3h,甲苯的转化率可达97.4%,间硝基甲苯的含量为5.1%,o/p值为1.28。反应后离子液体经过简单处理就可以重复利用多次,活性没有明显下降,为离子液体的工业应用提供了可靠依据,具有重要的指导意义。