乙炔和氯化氢是制备氯乙烯单体的主要原料,而离子液体作为一种可以提高催化剂活性和稳定性的介质被应用于乙炔氢氯化体系中,在该体系中离子液体可以抑制积炭,提高反应的选择性,提高金属催化剂的分散度,阻止金属的团聚,从而大大提高了催化剂的活性,因此在乙炔氢氯化体系的研究中得到了越来越广泛的应用。由于反应物气体首先在离子液体中进行扩散,进而接触催化剂活性位点发生反应,但是排除催化剂的干扰,对离子液体与反应气体分子的相互作用机制的研究还不清晰。现有的一些研究中,大部分通过实验数据对一些气体的溶解规律做出一定的总结,同时仅有少部分文章使用分子动力学方法或者量子化学计算的方法进行研究。本文主要通过密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）计算的方法,对气体分子在离子液体中的溶解机制进行模拟研究,从而在微观层面上建立乙炔和氯化氢在离子液体中的溶解机制模型,为后续气体分子在离子液体中溶解机制的研究做好一定的理论基础,同时也为乙炔氢氯化体系的完善做出一定程度的指导,提供一定的理论依据。本文首先通过使用COSMO-RS模型对乙炔和氯化氢分子在离子液体中溶解时的较为宏观的物化性质进行计算,得到了乙炔和氯化氢分子在本文所述的六种离子液体中([Bmim]⁺[Cl]^-、[Bmim]⁺[CH₃COO]^-、[Bmim]⁺[ME₂PO₄]^-、[N₄₄₄₄]⁺[Cl]^-、[N₄₄₄₄]⁺[CH₃COO]^-和[N₄₄₄₄]⁺[ME₂PO₄]^-)不同温度下的亨利系数以及溶剂化自由能数据,说明了乙炔在这六种离子液体中的溶解数据趋势与氯化氢存在一定的相似性,推测是乙炔中的氢原子具有一定酸性的原因;同时通过溶剂化自由能数据说明了试验温度下气体溶解过程的自发性以及温度升高后的困难性。在微观层面,本文采用DFT计算的方法对乙炔/氯化氢在离子液体中的作用机制进行计算说明,研究了乙炔和氯化氢在离子液体中的作用位点、作用距离、作用键性质（AIM分析）、作用能、作用能分解以及电荷转移等方面的计算数据,得到下面的结论:离子液体体系中阴阳离子间主要是靠着多位点的氢键作用维持;当乙炔在与离子液体体系作用时,主要与阴离子发生相互作用,且主要作用形式为氢键,作用位点为阴离子中电负性较强的氯原子或者氧原子,同时乙炔分子会与具有环状结构的阳离子形成π-π堆积的作用;而氯化氢会与离子液体体系的阴离子形成Cl-H-Cl的双共价键结构或者O-H???Cl的共价键和氢键的结构;同时乙炔/氯化氢在与离子液体体系发生作用时,气体分子都会与阳离子形成竞争关系,互相削弱对方与阴离子的作用力,同时通过对比乙炔/氯化氢与单独阴离子优化的结构可以得出阳离子的削弱作用对于氯化氢的影响更大;同时在乙炔/氯化氢与离子液体体系中关键作用位点原子的Hirshfeld电荷转移量与宏观的溶解亨利系数具有很好的关联性。在考虑实际乙炔氢氯化体系的反应中,乙炔和氯化氢气体是同时存在于体系中的,因此本文从微观层面对乙炔和氯化氢同时存在于离子液体体系中的结构进行分析计算得到:[Bmim]⁺[Cl]^-离子液体中,乙炔和氯化氢会与阴离子形成Cl-H-Cl???H（C₂H₂）的作用结构;[N₄₄₄₄]⁺[Cl]^-中,氯化氢中的氢原子会与[Cl]^-阴离子形成氢键作用,同时[Cl]^-阴离子会与乙炔中的氢原子形成Cl-H???Cl???H（C₂H₂）的氢键结构;在[Bmim]⁺[CH₃COO]^-、[Bmim]⁺[ME₂PO₄]^-、[N₄₄₄₄]⁺[CH₃COO]^-和[N₄₄₄₄]⁺[ME₂PO₄]^-四种离子液体中,离子液体中的氧原子都会与氯化氢中的氢原子形成共价键结构,氯化氢的氯原子会与原来的氢原子由共价键变成氢键,最后形成O-H???Cl的结构,而乙炔则与离子液体中另一氧原子形成O???H（C₂H₂）的氢键结构;同时,乙炔和氯化氢在作为第一、第二作用气体进入离子液体体系后的作用能是不同的,同种气体作为第一气体进入体系后与体系作用的能量大于其作为第二气体进入后作用的能量,但是最后优化得到的乙炔与体系的作用能和氯化氢与体系作用能的和值基本是相同的。这说明了两种气体的竞争关系是一种存量竞争,同时在离子液体体系中同种气体作为第一作用气体会比起其作为第二作用气体的作用力更强。本文主要从DFT计算的角度出发,在分子的微观层面上建立了乙炔和氯化氢在离子液体中的作用机制模型,为后续乙炔氢氯化反应中,在乙炔和氯化氢反应气与离子液体发生作用方面填补了一定的空缺,同时理论计算也将会在今后的化学微观模拟中起到非常重要的作用。