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中文摘要：
探索发现具有新靶标，新结构的除草剂为世界上除草剂创制研究的前沿课题，探索和发现可以选择调控生物大分子的小分子化合物是目前化学生物学领域关注的热点。本课题将结合上述领域的前沿动态，选择目前未见商品化报道的除草剂新靶标酶丙酮酸脱氢酶系为研究对象，根据靶标酶作用底物反应过渡态的结构特点,提出通过设计合成其底物过渡态的类似物以及对靶标酶具有更强分子识别能力的次膦酯和盐的新思路,来获得新型高效的丙酮酸脱氢酶抑制剂.研究化合物对酶的抑制活性和除草活性，进行构效关系研究;研究新型除草剂的作用机制,研究它们与代谢酶的相互作用以及它们在植物体中的代谢水平，研究代谢产物对靶标酶的作用;采用分子动力学和量子化学的多种理论计算方法研究抑制剂的作用机制。为新型高效的丙酮酸脱氢酶抑制剂的合理设计和开发提供实验与理论依据。
结论摘要：
目前国内外未见有以丙酮酸脱氢酶系为靶标的商品化除草剂的报导,本研究根据丙酮酸脱氢酶的底物及反应过渡态的特点，设计合成了八个系列158种新型化合物。发现了一批较高除草活性的化合物。采用Hansch-Fujita QSAR及CoMFA方法，从二维及三维空间上对系列化合物进行定量构效关系的研究，探讨了可能的代谢途径。获得了结构对活性影响的重要信息。研究表明通过取代基的优化，可使化合物对丙酮酸脱氢酶系的抑制活性提高数千倍，研究证实烃基膦酸酯单盐比先导体烃基膦酸酯对植物体内的丙酮酸脱氢酶系具有更高的抑制活性，除草活性随着化合物对丙酮酸脱氢酶系的抑制活性的提高而提高。而对温血动物的丙酮酸脱氢酶系无显著的影响。为低毒级化合物；显示了很好的选择性。进一步证实了设计思想的合理性。本研究发现了具有商品化开发潜力的除草剂候选化合物IIA-2-S。田间药效表明它可作为玉米地除草剂进行应用开发。显示了低毒，安全，应用前景广阔的特点。为进一步开发具有中国专利权的除草剂新品种奠定了基础。?达到了预期的研究目标。本研究发现某些化合物具有显著的杀菌活性，我们推测可能是通过抑制微生物中丙酮酸脱氢酶系来显示杀菌活性。
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