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酰胺类除草剂是一类具有多作用靶点性质的农用化学品,在现代农田化学除草剂中占重要地位。其作用机制主要包括抑制脂肪和脂肪酸的生物合成、抑制植物光合作用的电子传递、干扰植物体蛋白的生物合成和抑制细胞分裂、影响膜完整性、以及可能抑制植株的呼吸作用等多种作用方式。在我们的前期工作中,我们通过基于D1蛋白酶的同源模建和虚拟筛选,获得了一系列可能以D1蛋白酶为靶标的先导结构化合物分子结构信息,其中,理论预测含多芳基氨的酰胺类化合物具有较高的生物活性。D1蛋白酶是D1蛋白前体的加工酶,其作用是剪切D1蛋白前体C-端肽链形成成熟D1蛋白,用于植物光合系统Ⅱ的组装。近年来现有的研究表明,由于D1蛋白酶在植物中分布量只有D1蛋白的1%左右,与当前广泛使用的抑制D1蛋白的除草剂(如西玛津、阿特拉津、敌草隆等)相比,D1蛋白酶被认为是一个优异的广谱除草剂的作用靶标。开展以D1蛋白酶为靶标新型除草剂的研究工作,对于创制新型除草剂品种、满足我国粮食作物安全需求将具有重要意义。本文是在对D1蛋白酶的同源模建和虚拟筛选基础上,设计合成了两类含多芳基氨的酰胺类先导结构化合物,并且进行了活体生物活性测试和基于D1蛋白酶的离体生物活性研究。主要工作内容如下:1.合成了2-苯基-3-对氨基苯基丙烯腈及其酰胺衍生物4个、2-苯基-3-间氨基苯基丙烯腈及其酰胺衍生物8个,这12个酰胺衍生物未见文献报道,其分子结构经过1H NMR,MS,IR进行了确认;2.合成了未见文献报道的2-苯基-3-对氨基苯基丙酸及其酰胺衍生物1个,其分子结构经过1H NMR,MS,IR进行了确认;3.对所有合成的目标化合物进行了活体除草生物活性的初步测试,发现大多数目标化合物在100 ppm时对双子叶植物油菜和单子叶植物稗草均具有明显的生长抑制作用,然而,当化合物浓度在10 ppm时,这些化合物的抑制活性下降到20%~60%之间。同时,对这些化合物进行了杀菌活性测试,结果显示部分化合物对部分植物病菌具有较好的抑制效果;4.以D1蛋白酶为靶标,以D1蛋白酶前体C-端24肽为模拟底物,采用高效液相色谱法,测定了本工作合成的2个酰胺类化合物对D1蛋白酶的抑制活性,获得其抑制常数Ki分别为8.8μmol.L-1和5.2μmol.L-1,初步验证了这些酰胺类化合物的除草活性来源于对植物D1蛋白酶的抑制作用。