杂草严重危害农业生产,造成作物减产且农产品品质降低。4-羟基苯丙酮酸双加氧酶（4-Hydroxyphenylpyruvate dioxygenase,HPPD）是开发新型除草剂的重要靶点。HPPD抑制剂通过抑制植物体内HPPD从而影响其光合作用导致植物死亡。其中,吡唑类HPPD抑制剂因其具有丰富的取代位点、多样的取代基等优势,被广泛应用于新型除草剂的创制中。本论文基于活性亚结构拼接原理,为突破经典的HPPD抑制剂的骨架,在保留核心结构吡唑环的基础上,向吡唑环4位引入酰腙、氨基酸等除草活性药效团,设计合成了一系列新型含酰腙、氨基酸单元的吡唑类衍生物。本论文的工作总结概括如下:1.共设计合成了50个新型吡唑类目标化合物,并通过~1H NMR、13C NMR、HRMS、X-ray单晶衍射对其结构进行表征。2.采用培养皿法对系列目标化合物的除草活性及作物安全性进行测定。由测定结果可知,大多数化合物对阔叶杂草根茎生长具有优异的抑制效果。其中,化合物B2、B7、B13和B16在100μg/m L剂量下对马齿苋的根茎皆显现出100%的抑制率,在同等剂量下,化合物B2和B7对苋菜的根茎亦具有100%抑制作用,明显优于对照药剂草甘膦及苯唑草酮。同时,与草甘膦及苯唑草酮相比,大多数化合物对作物显现出更高的安全性。3.测定了该系列化合物对靶标酶HPPD的体外抑制活性,由结果可知,部分化合物对HPPD酶具有良好的抑制效力,其IC50值范围在0.04?0.10μM,优于对照药剂苯唑草酮(IC50值为0.11μM)。其中,化合物B5、B10和B24显示出最优的酶抑制活性,IC50值分别为0.04μM、0.06μM和0.07μM。4.通过分子对接研究阐明了该系列化合物通过疏水性π-π相互作用与强氢键作用发挥抑制HPPD酶活效力。以化合物A6、B5和B7为例:化合物A6、B5和B7与活性位点中的氨基酸残基Phe360、Phe403能形成疏水性π-π或π-烷基相互作用。同时,化合物A6、B5和B7能与Gln286的羰基通过强亲水性氢键相互作用。化合物B5和B7还能与Asn261和Ser246形成氢键作用。此外,分子动力学模拟研究与微量热泳动测试亦表明化合物能与HPPD紧密结合。