【摘 要】
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在农业生产中,除草剂扮演着重要的作用,具有巨大的市场。市面上的除草剂种类众多,但由于大规模的长期使用造成很多杂草对其产生了抗药性。如今很多除草剂已经无法达到理想的除草效果,因此研发不易产生抗药性的除草剂变得尤为重要。原卟啉原氧化酶（PPO）类除草剂具有高效、不易产生抗药性的特性。由于该类除草剂针对的靶标原卟啉原氧化酶是一种光合作用酶,其具有除草谱广、对动物毒性小的特点。由此看来原卟啉原氧化酶抑制剂
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在农业生产中,除草剂扮演着重要的作用,具有巨大的市场。市面上的除草剂种类众多,但由于大规模的长期使用造成很多杂草对其产生了抗药性。如今很多除草剂已经无法达到理想的除草效果,因此研发不易产生抗药性的除草剂变得尤为重要。原卟啉原氧化酶（PPO）类除草剂具有高效、不易产生抗药性的特性。由于该类除草剂针对的靶标原卟啉原氧化酶是一种光合作用酶,其具有除草谱广、对动物毒性小的特点。由此看来原卟啉原氧化酶抑制剂类除草剂具有巨大的发展前景。虽然市面上也存在不少的原卟啉原氧化酶抑制剂类除草剂,但它们往往也具有各自的不足,例如很多优秀的除草剂对阔叶草具有很好的除草效果而对于禾本科则药效低或者是缺乏选择性等。因此本课题希望在现有商品化合物——苯嘧磺草胺的基础上进行优化,以期得到高效、除草谱广的新型原卟啉原氧化酶类除草剂。本课题利用Vina进行计算机辅助药物分子设计（Computer aided drug design,CADD）,设计出了四种原卟啉原氧化酶（PPO）抑制剂类除草剂分子:（1）2-氯-4-氟-5-（3-甲基-2,6-二氧-4-三氟甲基-3,6-二氢-2H-嘧啶-1-基）-苯甲酸2-羟乙基酯;（2）2-氯-4-氟-5-（3-甲基-2,6-二氧-4-三氟甲基-3,6-二氢-2H-嘧啶-1-基）-苯甲酸2,3-二羟基丙基酯;（3）2-氯-4-氟-5-（3-甲基-2,6-二氧-4-三氟甲基-3,6-二氢-2H-嘧啶-1-基）-苯甲酸2-二甲氨基乙酯;（4）2-氯-4-氟-5-（3-甲基-2,6-二氧-4-三氟甲基-3,6-二氢-2H-嘧啶-1-基）-苯甲酸3-氨基丙基酯,并通过酯化的方式将其合成出来。由于该类化合物皆为酯类,其稳定性对于药物是否能起效尤为重要。因此通过Gaussian 16计算其水解能垒并挑选其中一种化合物进行水解测试探究其水解稳定性。对于合成出的化合物进行除草活性实验,观察到本课题合成的四种化合物均具有优秀的除草作用,甚至其中三种表现出了对于禾本科植物的高效抑制作用。综合考虑成本、产率、药效三方面的因素,挑选了其中表现优异的2-氯-4-氟-5-（3-甲基-2,6-二氧-4-三氟甲基-3,6-二氢-2H-嘧啶-1-基）-苯甲酸2-羟乙基酯进行更广泛的除草谱和作物安全性测试。实验结果表明,相比现有商品苯嘧磺草胺该化合物对阔叶草药效相当,对禾本科活性略好于苯嘧磺草胺,而且成本低廉,具有一定的优势。
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