具有生物活性的3-（α-羟基-（未）取代苯亚甲基）吡咯烷-2，4-二酮的设计、合成与构效关系的研究

摘要

对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(简称HPPD，EC 1.13.11.27)抑制剂是一类新的需光型除草剂，许多已商品化的该类化合物在结构上一般都具有如下结构特点：(1)分子结构中必须含有一个β-二羰基甲烷结构单元，其中一个羰基必须和取代苯环直接相连，，否则该化合物的除草活性将大大降低甚至消失：(2)该化合物必须能够烯醇化以保证它具有与对羟基苯基丙酮酸(简称HPP)竞争HPPD活性中心Fe<'2+>进行络合的能力，进而导致作物茎叶白化死亡，一般这类除草剂的H NMR图谱中，烯醇氢的化学位移均大于10；近期我们注意到3-烷酰基吡咯烷-2，4-二酮化合物是一类很好的抗生素并显示出多种生物活性，除酰基为烷酰基外，它们在结构上和上述的HPPD抑制剂结构特点非常相似，而且烯醇氢的化学位移大于10。抗微生物测试结果表明，3-位酰基对活性起着至关重要的作用。为了寻找新型结构的先导化合物，本文利用便捷、有效的多官能团合成子制备了不同结构类型的140种新型3-芳酰基吡咯烷-2，4-二酮化合物。 所合成的化合物均经元素分析，IR，HNMR验证，部分化合物还经过了X-ray衍射进一步确认。初步的生测结果表明该类化合物的结构与活性之间存在一定的构效关系，而且与其它类型化合物相比，在保证烯醇羟基氧原子上电子云密度进行络合的能力的情况下，取代基的电性与化合物的除草活性关系正好相反；该类化合物同时可能具有两种作用机制；部分化合物具有较高的除草活性，施药量为12.5克／亩时仍可达到84.3％的除草效果。这些化合物具有农田应用推广和作为先导化合物进一步研究的理论和应用价值。利用计算机平台和HPPD模型将部分化合物与HPPD进行了对接，所获得的结果对今后的结构修饰具有一定的启发作用。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）及其抑制剂的研究进展

第一节对羟基苯基丙酮酸双氧化酶的分布、提取与活性分析

第二节HPPD在植物体与动物内的作用机制

第三节对羟基苯基丙酮酸双氧化酶的结构

第四节对羟基苯基丙酮酸双氧化酶抑制剂的发现、所必需的基本结构和具有的物理化学性质与构效关系研究进展

第五节对羟基苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）抑制剂的研究进展

参考文献

第三章选题目的、依据、设计思想和所做的工作

第四章1-苄基-3-（α-羟基-(未)取代苯亚甲基）吡咯烷-2,4-二酮的合成与生物活性

第五章1-烷基-3-（α-羟基-(未)取代苯基亚甲基）吡咯烷-2,4-二酮的合成与生物活性（1）

第六章1-烷基-3-（α-羟基-(未)取代苯亚甲基）吡咯烷-2,4-二酮的合成与生物活性（2）

一.引言

二.实验部分

三.结果与讨论

四.生物活性

参考文献

第七章其它类型3-（α-羟基亚甲基）吡咯烷-2,4-二酮和（α-羟基-(未)取代苯亚甲基）派啶-2,4-二酮的合成与生物活性研究

第八章HPPD与已知活性配体的对接

总结论

作者在学期间发表论文和将要发表的论文及申请的专利

致谢