离子液体由于具有几乎无蒸汽压、不可燃、高热稳定性、相对较低的粘度、液体状态温度范围广、良好的导电性、较强的溶解能力和催化活性等优良特性,近年来引起了科研工作者的广泛兴趣。并且,作为溶剂或者催化剂已经成功地应用于有机合成化学、电化学和高分子材料等领域。众所周知,离子液体是一种由阴、阳离子组成的盐,其中阴、阳离子可通过一些非共价键相互作用(氢键作用、π-π堆积作用、阴离子-π作用等)形成三维超分子网络结构。离子液体阴、阳离子间的静电相互作用可以大大增强其催化活性,进而可被用作催化剂来高效地催化各种有机反应。最近,科研工作者发现离子液体可用于高效且绿色地催化合成噁唑烷酮/噻唑啉酮等具有生物活性杂环化合物。论文主要包括离子液体催化2-芳胺基乙醇、芳氨基甲酸酯与有机碳酸酯、环氧化合物、二硫化碳等反应合成噁唑烷酮/噻唑啉酮类化合物。第一部分为离子液体催化2-芳胺基乙醇与碳酸二乙酯反应合成噁唑烷酮类化合物。选取了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐(BmimOAc)催化2-苯胺基乙醇与碳酸二乙酯为模型反应。对反应时间、反应温度以及催化剂用量进行了优化。在优化反应条件下,研究了不同离子液体对反应的影响,BmimOAc展现出最高的催化活性。同时,该离子液体也可催化不同的2-芳胺基乙醇与碳酸二乙酯反应合成多种噁唑烷酮类化合物,显示出很好的底物普适性。通过NMR原位表征和DFT理论计算研究了反应机理,发现离子液体的阴、阳离子可以通过氢键作用分别活化两个反应底物从而起到协同催化作用。第二部分研究了离子液体催化芳氨基甲酸酯与环氧化合物环加成反应合成噁唑烷酮类化合物。考察了反应时间、反应温度、离子液体催化剂种类及用量、反应物摩尔比对该反应的影响。与其他离子液体催化剂相比,BmimOAc展现出更高的催化活性,可以催化不同的氨基甲酸酯和环氧化合物反应高收率合成噁唑烷酮。此外,当使用手性环氧化合物为原料时,生成的手性噁唑烷酮的对映选择性保持在99.9%以上,显示出BmimOAc具有很好的底物普适性。利用NMR原位表征和DFT理论计算研究了BmimOAc对底物的活化作用,并提出了可能反应机理。第三部分研究了离子液体催化芳香胺、碳酸二乙酯和环氧乙烷反应“一锅法”合成噁唑烷酮类化合物。详细地考察了反应温度、反应时间以及离子液体催化剂种类和用量对反应的影响。在优化反应条件下,目标产物噁唑烷酮的收率达到96%,并且发现离子液体阴、阳离子对反应均有影响,当离子液体阴离子相同时,其催化活性顺序为1-丁基-3-甲基咪唑筠>1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓>1-丁基吡啶鎓；而当离子液体阳离子相同时,其催化活性顺序为OAc->Cl->Br-。第四部分研究了咪唑鎓离子液体催化2-芳胺基乙醇与二硫化碳绿色合成噻唑啉酮类化合物。考察了反应时间、反应温度、反应物摩尔比以及催化剂用量对反应的影响,在优化的反应条件下,2-苯胺基乙醇完全转化,且噻唑啉酮的收率达到97%。通过考察离子液体阴、阳离子对催化剂活性的影响,发现1-丁基-2,3-二甲基咪唑醋酸盐(BmmimOAc)的催化活性最高。NMR原位表征揭示了离子液体的醋酸根阴离子在反应中的重要作用。基于此,提出了离子液体催化可能性的反应机理。