芳烃硝化反应研究的现实意义是探索适宜环境发展要求且更具有对位选择性的硝化方法，硝基芳烃的绿色硝化工艺是硝化反应发展的重要趋势。根据硝化反应机理，设计合成了一系列基于吡啶阳离子的离子液体，作为甲苯硝化反应的催化剂和溶剂。通过核磁共振氢谱和红外光谱对离子液体结构进行了表征，采用紫外-可见光谱初步测定了离子液体的酸强度，讨论了离子液体的酸度及其对硝化反应的影响。对离子液体中甲苯的NO₂-空气硝化体系和67％硝酸硝化体系进行了研究，考察了反应温度、反应时间、催化剂和硝化剂用量等因素对甲苯硝化反应的影响。结果表明：磺酸功能化离子液体表现出较好的催化活性，具有两个质子酸性位的[SO₃H（CH₂）₄Py]HSO₄催化效果最好，NO₂-空气硝化甲苯，一硝基甲苯收率达77％，一硝基甲苯邻对位异构体之比为1．27；67％硝酸硝化甲苯，一硝基甲苯收率达39．6％，一硝基甲苯邻对位异构体之比为1．18。离子液体通过简单倾析就可是实现与硝化产物的分离，重复使用4次仍表现出较好的催化活性和对位选择性。两种硝化反应体系都避免了使用挥发性有机溶剂，操作简单，符合绿色硝化的发展方向，具有良好的发展前景。