为了减少化学工业中的温室气体排放和化石燃料消耗,将二氧化碳转化为化合物和聚合物最近引起了广泛的关注。环状碳酸酯作为工业原料被广泛应用于生产各种化学产品或聚合物材料、溶剂、电池的电解质以及燃料添加剂,CO2和不同环氧化合物的催化耦合生成环状碳酸酯是CO2重要的转化过程之一。然而,二氧化碳作为一种廉价、丰富、无毒的材料,由于其高热力学稳定性和动力学惰性,其可持续利用受到了限制。因此,大量的研究集中在合成高效的催化系统,以便将二氧化碳化学转化为具有高度工业价值的产品。为了利用二氧化碳和环氧化物发生环加成反应高效合成环状碳酸酯,本文已成功制备了一系列新型羟基功能化双咪唑离子液体,它们是1,4-双-（3-羟乙基-1-咪唑）丁烷丁酸盐离子液体、1,4-双-（3-羟乙基-1-咪唑）丁烷乙酸盐离子液体、1,4-双-（3-羟乙基-1-咪唑）丁烷乙醇酸盐离子液体、1,4-双-（3-羟乙基-1-咪唑）丁烷乳酸盐离子液体、1,4-双-（3-羟乙基-1-咪唑）丁烷对羟基苯甲酸盐离子液体、1,4-双-（3-羟乙基-1-咪唑）丁烷水杨酸盐离子液体,并通过~1H NMR核磁共振谱图表征了离子液体中处在不同化学环境氢原子的种类及相应的数目验证了其化学结构;通过红外光谱（IR）和紫外光谱（UV）探究了化合物的特征化学键。为了确定所合成的催化剂在达到最高催化活性时所需要的催化反应条件,本实验把环氧氯丙烷作为底物,通过因素试验探究了反应时间、压力、温度以及催化剂用量对环加成反应的影响,得到了最佳反应条件:在催化剂用量为0.8 mol%、二氧化碳压力为0.1 MPa、反应温度为90℃时,在高压反应釜反应12小时后,氯丙烯碳酸酯的产率为98.6%。本实验考察了6种离子液体在最佳条件下的催化性能,此外,考察了催化剂对于不同底物的适用性,并通过催化剂浓度和环氧化合物浓度的反应级数研究实验验证了环加成反应的动力学特征,通过测定一系列温度梯度下的反应速率常数进一步确定了反应活化能,提出了可能的反应机理。最后,比较了文献中一系列咪唑基离子液体催化剂的催化性能。以上实验结果表明,这些新型羟基功能化双咪唑离子液体可在温和条件下催化二氧化碳的环加成反应合成环状碳酸酯,并且无需溶剂、助催化剂。最后,本文从分子、电子水平出发对于合成的6种离子液体进行了构型优化、分子前线轨道和静电势面的量子化学计算,为进一步从理论层面验证反应机理打好了基础。