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N-硝基化合物是一类具有生物调节作用的多功能化合物，而二硝基苯胺类除草剂具有高效低毒、除草谱广的特点。本文对芳胺的氨基N-硝化和以取代的2，6-二硝基苯胺为基体的N-硝基脲类化合物的合成进行研究与探讨。并对所合成的目标产物进行了生物活性实验。主要研究内容如下：一、芳胺的氨基N-硝化（1） N-硝基-4-硝基苯胺、N-硝基-2-硝基苯胺的合成在合成N-硝基-4-硝基苯胺（a）、N-硝基-2-硝基苯胺（b）时，分别以对硝基苯胺、邻硝基苯胺为原料，以冰乙酸为溶剂，乙酰硝酸酯为硝化剂，硝化剂与取代苯胺的物料比为2∶1～3∶1，反应时间在1～2h，反应温度控制在18～20℃为宜。（2） N-硝基-2，4，6-三硝基苯胺的合成在N-硝基-2，4，6-三硝基苯胺（c）的合成中，以2，4-二硝基苯胺为原料，以浓硫酸为溶剂，乙酰硝酸酯为硝化剂，硝化剂与取代苯胺的物料比为2∶1～3∶1，反应时间在1～2h，反应温度控制在18～25℃为宜。（3）对N-烷基-N-硝基-2，6-二硝基-4-三氟甲基苯胺的合成1R=H；2R=CH3；3R=CH2CH2CH3；4R=CH（CH3）2；5R=CH2CH2CH2CH3：N-烷基-N-硝基-2，6-二硝基-4-三氟甲基苯胺的结构如图2，该类化合物的合成以浓硫酸为溶剂，乙酰硝酸酯做硝化剂，均可得到较高产率的目标产物。实验结果表明：在取代苯胺的N-硝化时，采用乙酰硝酸酯做硝化剂，溶剂的选择至关重要，用冰醋酸作溶剂只发生胺基的N-硝化，而采用浓硫酸做溶剂，则会同时发生胺基的N-硝化以及苯环上邻、对位硝化的产物。二、N-硝基脲的合成（1）目标化合物N-硝基-2，4，6-三硝基苯基脲的合成6R=2Cl、4Cl、6Cl；7R=2Br、4Br、6Br；8R=2Cl、4Cl；9R=2Cl、5Cl；10R=3Cl、4Cl；11R=2Br、5Br；12R=2Br、4Br；目标化合物N-硝基-2，4，6-三硝基苯基脲的结构如图3。该类N-硝基脲目标化合物的合成采用酰氯法，即以N-硝基化合物为起始原料，三乙胺做引发剂和缚酸剂，二氯甲烷为溶剂，和固体光气反应得到酰氯，然后将溶剂二氯甲烷更换为甲苯，与另一个取代苯胺反应得到目标产物N-硝基-2，4，6-三硝基苯基脲。（2）目标化合物N-硝基-2，6-二硝基-4-三氟甲基苯基脲的合成13R=2Cl；14R=3Cl；15R=4Cl；16R=2CH3；17R=4CH3；18R=2F；19R=3F；目标化合物N-硝基-2，6-二硝基-4-三氟甲基苯基脲如图4所示，合成方法同N-硝基-2，4，6-三硝基苯基脲类似。但一直以二氯甲烷做溶剂。本文共计合成19种未见文献报道的N-硝基化合物，并通过元素分析、IR、1H NMR、MS对其结构进行了表征。三、生物活性测试对19种目标产物进行生物活性测试，目标产物的实验浓度梯度为1000mg·kg-1、500 mg·kg-1、100 mg·kg-1、50 mg·kg-1、20 mg·kg-1，供试作物为水稻、油菜，供试杂草为稗草、苋菜。采用Gaussian03程序中的PM3方法，计算该脲类化合物的结构参数，对化合物的结构参数与稗草生物活性进行相关性分析。实验结果表明：N-硝基-2，4，6-三硝基苯基取代芳基脲对水稻的校正死亡率较小，但对水稻的根生长表现为抑制作用，在高浓度时，对水稻的茎表现为抑制作用，而低浓度时表现为促进作用。N-硝基-2，4，6-三硝基苯基取代芳基脲对油菜、稗草、苋菜有较高的校正死亡率，表现为明显的抑制作用。如化合物2、3、4、5、6、7对油菜的校正死亡率在500mg·kg-1时均达到C级；化合物4对稗草在100mg·kg-1时校正死亡率达到B级，在500mg·kg-1时达到A级，化合物2、4、5、6、7在1000mg·kg-1时，达到A级；化合物4、6、7对苋菜在500mg·kg-1及以上浓度时，达到A级，化合物5在1000mg·kg-1时达到A级。而N-硝基-2，6-二硝基-4-三氟甲基苯基取代芳基脲整体上对四种作物表现为促进增长作用，但调节作用相对较弱。N-烷基-N-硝基取代苯胺整体上对四种作物表现为高浓度时为抑制作用，低浓度时为促进作用，但调节作用相对较弱。从生物活性数据与结构参数进行相关分析的数据来看，活性与结构参数之间的相关性不明显。