除草剂离子液体(HILs)是一种在离子液体基础上发展起来的具有除草活性的功能化离子液体,是一种新型除草剂,通过选择不同的配对离子可以显著改变除草剂本身的物理和化学性质。本论文通过HILs方法对三种具有高淋溶风险的除草剂(二氯吡啶酸、烟嘧磺隆、绿草定)进行理化性质的改良研究,以降低传统制剂的淋溶风险,提高农药利用率,保证除草剂的高效性和环境相容性。本文选择不同类型的配对阳离子,通过两种路线(酸碱中和及离子交换)制备了二氯吡啶酸、烟嘧磺隆、绿草定共16种除草剂离子液体,采用核磁共振氢谱对离子液体结构进行表征,并对离子液体的溶解度、土壤吸附性、表面张力、淋溶性、对反枝苋芽和根生长的抑制能力、温室和田间药效等进行了测定和评价,取得了以下研究结果:1. 二氯吡啶酸离子液体的制备及应用,以异丙胺、十二胺、2-氨基苯并噻唑、1-甲基咪唑、苄基三乙基氯化铵5种不同类型的阳离子配体与二氯吡啶酸进行酸碱中和或离子交换反应制备了新型二氯吡啶酸离子液体HIL1-5,并通过核磁共振氢谱对其结构进行表征。溶解度、土壤吸附性、表面张力、淋溶性、以及田间药效测定实验结果表明,二氯吡啶酸HILs的物理化学性质能通过选择不同类型的配对阳离子进行调节与优化。同二氯吡啶酸钾盐相比,离子液体具有更低的水溶性和土壤迁移能力、高土壤吸附性与表面活性,能够降低由于淋溶对水环境带来的负面影响。其中,在相同条件下,HIL2和HIL3在pH为7.0的溶解度分别比二氯吡啶酸钾盐小244和127倍;离子液体的水溶性、土壤吸附能力及表面张力受阳离子配体上碳链长度和分支的影响较大:土壤吸附实验结果表明离子液体的土壤吸附能力随配对阳离子碳链长度增加而升高;表面张力值随配对阳离子碳链长度增加而降低;由于改良后的离子液体具有良好的亲脂性能使有效成分更易被杂草植株吸收并传导至靶标组织,与二氯吡啶酸钾盐相比,HIL2表现出更高更快的除草活性。通过离子液体合成的新型除草剂能够有效克服二氯吡啶酸本身的一些理化性质的缺点,可应用到实际生产中。2. 烟嘧磺隆离子液体的制备及应用,以四丁基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、氯化胆碱、十六烷基三甲基氯化铵、氯化十六烷基吡啶为配对阳离子,通过酸碱中和反应制备了5个烟嘧磺隆离子液体,通过核磁共振氢谱对其结构进行表征。同时对制备的HILs进行土壤吸附性能、反枝苋发芽及根长抑制性能、田间除草活性进行了测定和分析。土壤吸附实验结果表明,通过烟嘧磺隆离子液体途径并不能显著改变原药的土壤吸附能力;离子液体对于反枝苋种子的芽的生长有不同程度的抑制影响,但是和烟嘧磺隆原药相比,离子液体没有表现出优异的抑制效果;在反枝苋根长抑制率实验中,不同浓度的HIL10对反枝苋的根长抑制率均高于烟嘧磺隆原药,其他离子液体对反枝苋的根长抑制率均随浓度的增大而增大,且影响程度与原药相当;选择HIL10作为烟嘧磺隆离子液体代表进行田间药效实验,结果表明,HIL10在控制禾本科和阔叶杂草方面比原药有更好的防治效果。从第7天开始,HIL10对藜(不敏感的杂草代表)和狗尾草(敏感的杂草代表)有同样的防效;在施药后第28天,HIL10在三个浓度处理下的防效均已达到80-100%;在施药后第14-42天期间,对两种杂草活性相当,表明烟嘧磺隆离子液体明显提高对不敏感杂草的活性,也表现出较好的速效性。3. 绿草定离子液体的制备及应用,以具有不同碳链长度的胺类(异丙胺、正丙胺、正丁胺、正己胺、辛胺、十二胺)与绿草定进行酸碱中和反应制备了6个绿草定离子液体, 通过核磁共振氢谱对其结构进行表征。并对制备的除草剂离子液体的溶解度、温室药效进行评价和分析。溶解度实验结果表明,同一离子液体的溶解度随pH增大而增大;在相同pH条件下,不同离子液体的溶解度随配对胺的碳原子数目的增加呈现先上升后下降的明显趋势;其次,支链和直链的配体对离子液体的溶解度有不同的影响;其中,HIL16具有所有测试条件下最低的水溶性,可以显著降低绿草定在中性和弱碱性条件下的溶解度。温室药效实验表明,HIL11-16在低、中、高使用浓度下均具有优异的鲜重抑制率。HIL16可以明显降低原药的溶解度,并提高药效,可为绿草定的应用提供参考。