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作为化工、染料、医药产业承上启下的重要中间体，1,4-二氮杂环庚烷及其衍生物的应用越来越广泛。含有1,4-二氮杂环庚烷环结构的衍生物很多都具有强烈的生理活性，是很多药物的重要组成部分。因此，开展1,4-二氮杂环庚烷衍生物的合成及性质研究对于开发新药物具有十分重要的理论意义和实用价值。本文采用一种新方法制备了1,4-二氮杂环庚烷，并分别以1,4-二氮杂环庚烷和N,N′-1,4-二对甲苯磺酰高哌嗪为原料，设计了两条工艺路线，通过硝化反应成功制备了1,4-二硝基-1,4-二氮杂环庚烷。经熔点测定、IR、1H-NMR、13C-NMR及元素分析手段对产物结构进行了表征。采用单因素实验考察了反应温度、反应时间、硝酸比及加料顺序对合成反应的影响；经正交实验优化得到了合成的较佳工艺条件；利用高效液相色谱与薄层色谱对产物纯度进行了分析；运用DTA技术对产物进行了热行为分析。最后，初步探索了1,4-二硝基-1,4-二氮杂环庚烷对大肠杆菌的抗菌活性。实验结果表明：（1）在原料1,4-二氮杂环庚烷的制备过程中，文中采用93%的硫酸酸解法脱除对甲苯磺酰基（-Ts）成功制备了1,4-二氮杂环庚烷。合成工艺路线后处理简单，无需高温高压条件，产率可达23.6%。（2）以1,4-二氮杂环庚烷为原料，采用硝酸-醋酐为硝化剂，通过硝化反应制备所得1,4-二硝基-1,4-二氮杂环庚烷。单因素实验与正交实验数据表明：所考察的影响因素中反应温度对整个实验影响最显著，其次分别为硝酸比、反应时间。优化得到的较佳合成工艺条件为：反应温度45℃，反应时间4.5h，硝酸比2.10:1，反加法加料，其收率可达86.3%。该合成工艺实验操作简单，反应条件较温和，产物易分离纯化，纯度较高。（3）以N,N′-1,4-二对甲苯磺酰高哌嗪为原料，采用硝硫混酸作硝化剂，通过硝化反应制得所得目标产物。单因素实验与正交实验结果表明，反应影响因素的主次顺序依次为反应温度、硝酸比、反应时间。优化所得的较佳工艺条件为：反应温度75℃，反应时间7h，硝酸比2.8:1，反加法加料，产物收率可达68.7%。该合成方法中所用硝化试剂较为廉价易得，有一定的工业应用前景。（4）对1,4-二硝基-1,4-二氮杂环庚烷所进行的大肠杆菌的体外抗菌活性实验测试结果表明其最小抑菌浓度（MIC）为0.25mg.mL-1。