甲基丙烯醛（methylacrolein,MAL）作为一种重要的化工原料,被广泛应用于各类精细化工的生产过程中,特别是用作甲基丙烯酸甲酯（methylmethacrylate,MMA）的反应中间体。离子液体（ionicliquids,ILs）催化甲醛（formaldehyde,FA）和丙醛（propionaldehyde,PA）的温和曼尼希反应（Mannich reaction）被认为是生产MAL的有效途径。然而,对于使用ILs催化该反应的基本分子机制仍然缺乏足够的了解。本文针对仲胺短链脂肪酸盐离子液体催化FA和PA合成MAL的温和曼尼希反应过程进行研究,探究了反应机理及ILs催化剂对该反应的促进作用,为实际应用提供了有利的指导。（1）以二乙胺乙酸盐离子液体催化FA和PA合成MAL的曼尼希反应为研究内容,借助密度泛函理论（density functional theory,DFT）,详细模拟研究了从反应物FA和PA到生成物MAL的全部反应过程。甲醛首先和仲胺反应生成中间体氨基甲醇,氨基甲醇再和离子液体阳离子脱水反应生成中间体亚胺离子,亚胺离子再和丙醛的烯醇式反应生成中间体曼尼希碱（Mannich bases,MBs）,最后MBs分解获得MAL。通过对反应物、生成物、中间体和过渡态的结构优化及能量分析,获得了反应过程中的各物质结构和自由能垒,揭示了反应机理。此外,借助ESI-MS/MS等表征手段,对模拟研究中发现的中间体进行表征,验证了反应机理。（2）采用静电势（ESP）、氢键（H-bond）等波函数研究手段,对ILs在反应过程中的催化作用进行分析,发现在MBs分解过程中,MBs与离子液体的催化剂的阳离子形成氢键,阴离子则促进MBs分解的质子传递过程。与无ILs催化的MBs分解过程相比,MBs在阴阳离子的协同催化下分解,反应的能垒显著降低了 24.43 kcal.mol-1。（3）基于所研究的反应机理,对四种不同的仲胺（二甲胺、二乙胺、二丙胺和二乙醇胺）乙酸盐离子液体催化剂进行自由能垒和活化能的比较。得到反应的决速步骤是FA和仲胺的结合步骤,二乙胺乙酸盐的反应活化能最小（8.45 kcal.mol-1）。结合NPA电荷分析,推测原因是由于碳链的变化,导致二乙胺的N原子所带的负电荷最大,因此更容易发生亲核进攻甲醛的步骤,所以二乙胺的活化能最小。（4）为了进一步研究4种不同阴离子离子液体对MBs分解过程的催化作用,比较了 4种离子液体在Cα-H转移步骤中的吉布斯自由能垒。将TS4过程的自由能垒进行对比后发现,乙酸根阴离子、丙酸根阴离子和丁酸根阴离子比甲酸根阴离子更有利于Cα-H的传递。结合ESP和福井函数分析,发现甲酸根的氧负离子的亲核性（0.04）小于其余三种酸根阴离子（0.05）,使甲酸的O更难成为反应的位点,从而需要更高的能垒来转移Cα-H。因此,二乙胺乙酸盐、二乙胺丙酸盐和二乙胺丁酸盐比二乙胺甲酸盐更适合催化甲醛、丙醛通过曼尼希反应合成MAL。