除草剂作为至关重要的农业生产资料在保障农作物稳产增收方面发挥了重要的作用。随着除草剂的长期广泛使用,出现了残留药害、杂草产生抗药性等诸多问题,因此,研发具有新作用靶标且结构新颖的除草剂在农业生产发展中具有重要的现实意义。本研究以转酮醇酶作为除草剂的靶标蛋白,并结合早期得到的除草剂先导结构嘧啶吡唑胺类化合物4u,通过分子设计、分子对接以及活性筛选等技术以期得到除草活性优良的化合物。具体研究内容如下:本研究以吡唑胺类分子为先导化合物,通过骨架跃迁和活性基团拼接等方法,设计了一系列化合物分子,通过分子对接技术,将设计好的化合物分子与同源模建得到的拟南芥转酮醇酶AtTKL1三维结构模型进行对接,以期筛选得到具有较高生物活性的化合物。通过对对接结果进行分析,得到了具有较高结合能的33个目标化合物,化合物Ⅳ-16与转酮醇酶活性空腔中的关键催化氨基酸Arg 598和Arg 434通过氢键进行相互作用,这说明目标化合物可能表现出较高的除草活性。对其进行优先合成,最终得到33个目标化合物,其结构均通过核磁表征进行确证,其除草活性也通过试验得出。本研究通过二氯甲烷:乙酸乙酯为20:1的溶剂比例对目标化合物进行单晶培养,得到代表性化合物Ⅳ-16的单晶,经由Bruker Smart类衍射仪,通过石墨单色化的射线（MoKα（λ=0.71073 （?）））进行衍射,在113（2）K下通过φ-ω扫描的方式收集得到了化合物Ⅳ-16的单晶衍射数据,单晶结构与设计结构完全吻合,因此更加精确的验证了本试验目标化合物的结构。通过小杯法与茎叶处理法两种方法对合成的目标化合物分别进行离体与盆栽试验,以期评价其除草活性。通过小杯法试验得出,在浓度为200 mg/L的条件下,化合物Ⅳ-1、Ⅳ-4、Ⅳ-17、Ⅳ-26、Ⅳ-27和Ⅳ-28对油菜根的生长抑制率分别为99.34%、100%、94.94%、94.79%、94.91%和96.23%,其中化合物Ⅳ-4能够完全抑制油菜根的生长,显著优于对照化合物4u和对照药剂莠去津;此外,化合物Ⅳ-1、Ⅳ-4和Ⅳ-27对油菜茎的生长抑制率分别为96.65%、100%和95.84%,其中化合物Ⅳ-4能够完全抑制油菜茎的生长,显著优于显著优于对照化合物4u和对照药剂莠去津;化合物Ⅳ-16、Ⅳ-18和Ⅳ-19对反枝苋根的生长抑制率分别为72.01%、70.16%和76.63%,显著优于对照化合物4u和对照药剂莠去津;同时,化合物Ⅳ-1、Ⅳ-11、Ⅳ-16和Ⅳ-27对反枝苋茎的生长抑制率分别为74.48%、74.43%、81.27%和74.13%,显著优于对照化合物4u以及对照药剂莠去津;此外,化合物Ⅳ-6、Ⅳ-8、Ⅳ-11和Ⅳ-13对马唐根的生长抑制率分别为73.25%、69.65%、78.09%和76.21%,显著优于对照药剂莠去津。由茎叶处理法试验测得,化合物Ⅳ-1、Ⅳ-2、Ⅳ-4和ⅣV-27对油菜鲜重的生长抑制率分别为75.25%、70.55%、83.78%和81.78%,显著优于对照化合物4u以及对照药剂莠去津;化合物Ⅳ-9、Ⅳ-16对反枝苋鲜重的生长抑制率分别为66.83%和80.68%,显著优于对照化合物4u;化合物Ⅳ-27和Ⅳ-31对马唐鲜重的抑制率分别为56.75%和59.38%,显著优于对照化合物4u与对照药剂莠去津;由茎叶喷雾法测得的目标化合物除草活性均略低于小杯法,可能由于盆栽中植物叶片表面具有蜡质层,相对简单的剂型加工未能使化合物分子达到作用靶标。综上,化合物Ⅳ-27表现出较好的除草活性,值得进一步研究。