迅速，通常可以在处理之后24小时左右 表现明显的受害症状，3-5天杀死杂草。试验证明，用少量甲醇溶解上述3-乙酰基-4-羟基 吡咯啉-2-酮类5位硫衍生物，用蒸馏水分别配制成0. 5-2mg/g浓度的溶液，用紫茎泽兰叶 片针刺法做致病性检测，发现随着浓度的升高，3-乙酰基-4-羟基吡咯啉-2-酮类5位硫衍 生物对紫茎泽兰叶片的致病能力增加，在〇. 5mg/g浓度下，24小时后其在紫茎泽兰叶片上 形成的病斑大于2mm。
[0032] 本发明一方面根据光系统II抑制剂活性与其结合部位D1蛋白结构特征之间的关 系来对链格孢菌代谢产物3-乙酰基-4-羟基-5-仲丁基吡咯啉-2-酮进行分子改造，另一 方面根据光系统II抑制剂和其作用靶标之间的作用方式和特点并依据3-乙酰基-4-羟 基-5-仲丁基吡咯啉-2-酮的化学合成途径来设计，最后模拟合成了这些具有除草活性的 物质。在发明过程中，我们以光系统II抑制剂作用D1蛋白的活性部位一般都是羰基氧 (少数是羟基氧）为核心，利用生物信息学对藻类D1蛋白结构进行分析，同时结合了分子 的疏水性、电性以及空间因素等方面，这种方法与传统的化学除草剂筛选相比显然目标更 为明确、更能高效的筛选出高活性的物质。本发明是基于微生物代谢物3-乙酰基-4-羟 基-5-仲丁基吡咯啉-2-酮而模拟合成的一系列5位含硫除草活性化合物，因此，是生物源 模拟合成的化学除草剂。经研究，3-乙酰基-4-羟基吡咯啉-2-酮类5位硫衍生物对杂草 的主要作用机制是它能影响植物的光合作用，其作用位点在类囊体膜上，能与263号位氨 基酸形成氢键，竞争性抑制电子传递。
[0033] 发明人合成了 3-乙酰基-4-羟基吡咯啉-2-酮类5位硫衍生物，由于其5位含硫， 增强了疏水作用力，能更有效地与D1蛋白结合，极有可能成为潜在新型的光系统II抑制 剂，对新的位点进行化合物的开发和修饰，对于寻找潜在的低毒高效的药物前体意义重大， 因此，深入研究此类化合物具有重要的意义。
[0034] 和现有技术相比，本发明的有益效果：
[0035] 本发明吡咯啉酮类的硫衍生物或其生理上相溶的盐类杀草谱（范围）广泛，能安 全有效地控制阔叶杂草、禾本科杂草和莎草科杂草，包括阔叶杂草如反枝苋、水花生、刺苋、 锦葵、苘麻、酸模叶寥、羊蹄、扛板归、水寥、齿果酸模、铁苋菜、潷草、白苏、鼬瓣花、宝盖草、 荠苧、婆婆纳、波斯婆婆纳、鸭跖草、火柴头、打碗花、马蹄筋、牵牛、稻槎菜、苍耳、小飞蓬、鳢 肠、苦苣菜、马兰、黄鹌菜、续断菊、刺儿菜、一年蓬、豚草、天明精、紫茎泽兰、三叶草、蛇莓、 乌敛莓、爬山虎、小藜、酢浆草、车前、鸭舌草、泽漆、繁缕、牛繁缕、麦瓶草、麦蓝菜、播娘蒿、 荠菜、遏蓝菜、碎米荠、猪殃殃、麦仁珠，禾本科杂草如马唐、牛筋草、稗草、千金子、狗尾草、 大狗尾、早熟禾、野燕麦、看麦娘、日本看麦娘、茼草、硬草、棒头草，莎草科杂草如碎米莎草、 异型莎草、水虱草等，几乎涵盖了发生于农田中的主要杂草，具有除草广谱性。
[0036] 本发明吡咯啉酮类的硫衍生物或其生理上相溶的盐类活性高，在低至0.5-lmg/g 浓度就具有十分明显的活性，因而是高效化学除草剂。与原化合物相比，本发明吡咯啉酮类 的硫衍生物或其生理上相溶的盐类活性显著提高或相当，但是人工合成成本大幅度降低。
[0037] 此外，由于这些化合物是根据真菌代谢物3-乙酰基-4-羟基-5-仲丁基吡咯 啉-2-酮改造而来的，具有生物源除草剂的部分特性：对环境污染小，残留少，在使用进入 土壤后，几乎没有活性，很快钝化，具有相当高的环境安全性。
【具体实施方式】
[0038] 实施例1
[0039]3-乙酰基-4-羟基-5-巯甲基-吡咯啉-2-酮（化合物1)，其结构式为：
[0040]
[0041] 其合成步骤为：
[0042] 步骤1、制备L-半胱氨酸甲酯盐酸盐：将0. 12mol氯化亚砜，于-11°C缓慢滴加入 50mL无水甲醇中，搅拌1小时后，加入0.lmolL-半胱氨酸，室温下搅拌3小时后，于65°C 搅拌4小时，旋转蒸发，将反应产物溶于乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂（体积比1 :1)中，于 〇°C获得结晶，
[0043] 步骤2、制备N-乙酰乙酰半胱氨酸甲酯：取0.lmol步骤1制得的结晶，溶于50mL 无水甲醇，加入0.lmol新制甲醇钠中和除去盐酸，再于-10°C冰水浴下，滴加0. 15mol双乙 烯酮，室温搅拌16h，用1MHC1和0. 5MNaHC03溶液各洗涤2次，水洗至中性，MgSO4干燥，抽 滤，减压脱溶；
[0044] 步骤3、取0?lmol步骤2产物溶于30mL甲醇，加入0? 95mol甲醇钠，回流3h，减压 脱溶，加水50mL，用3MHC1酸化至pH2,抽滤，得结晶。得到红色粉状固体（产率56%)， 即化合物1。
[0045] 化合物 1 :m.p. 186. 7 ~188. 2。(：。EI-MSm/z(% ) :188[M+H]+，155，141(100)，98， 84,34。iH-NMlUCDClySOOMHz)，S:1.5(s，lH，SH)，2.79~2.82(m，2H，SCH2)，2.41(s，3H， C0CH3)，3. 76(d，J= 6. 0Hz，1H，NCH)，7. 64(s，1H，NH)，12. 66(s，1H，OH)。
[0046] 实施例2
[0047] 参照实施例1中化合物1的制备方法，通过调整作为起始原料的含硫氨基酸，合成 相应的吡咯啉酮类的硫衍生物，反应条件及原料用量比和制备化合物1的反应条件及原料 用量比相同。
[0048] 化合物2:由2-氨基-3-(甲基-巯甲基）丙酸为起始原料，合成3-乙酰基-4-羟 基-5-(甲基-巯甲基）-吡咯啉-2-酮。
[0049]化合物 2 :m.p. 197. 1 ~197.6。(：。EI-MSm/z(%) :202[M+H]+，155，141(100)，98， 84,48。iH-NMlUCDClySOOMHz)，S:2. 03(t，J= 7. 0Hz，3H，SCH3)，2. 51 ~2. 54(m，2H，SCH2)， 2. 34(s，3H，C0CH3)，3. 75(d，J= 6. 0Hz，1H，NCH)，7. 63(s，1H，NH)，12. 65(s，1H，OH)。
[0050]
[0051] 化合物3 :由2-氨基-3-(乙基-巯甲基）丙酸为起始原料，合成3-乙酰基-4-羟 基-5-(乙基-巯甲基）-吡咯啉-2-酮。
[0052] 化合物 3 :m.p.208.6 ~209.2。(：。EI-MSm/z( % ) :216[M+H]+，155，141(100)， 98,84,62。iHNMlUCDClySOOMHz)，S:1.2(t，J= 7.0Hz，3H，SCH2CH3)，2.45~2.69(m，4H， 2SCH2)，2. 35(s，3H，C0CH3)，3. 73(d，J= 6. 0Hz，1H，NCH)，7. 62(s，1H，NH)，12. 64(s，1H，0H)。
[0053]
[0054] 化合物4 :由2-氨基-3-(丙基-巯甲基）丙酸为起始原料，合成3-乙酰基-4-羟 基-5-(丙基-巯甲基）_吡咯啉-2-酮。
[0055] 化合物 4 :m.p. 219. 9 ~220. 4。(：。EI-MSm/z( % ) :230[M+H]+，155,141(100)， 98,84,76。iH-NMlUCDClySOOMHz)，S:〇.96(t，J= 7.0Hz，3H，CH2CH3)1.68 ~1.71(m， 2H，SCH2CH2)，2. 41 ~2. 65(m，4H，2SCH2)，2. 34(s，3H，C0CH3)，3. 73(d，J= 6. 0Hz，1H，NCH)， 7. 65 (s，1H，NH)，12. 67 (s，1H，OH)。
[0056]
[0057] 化合物5 :由2-氨基-3- ( 丁基-巯甲基）丙酸为起始原料，合成3-乙酰基-4-羟 基-5- ( 丁基-巯甲基）_吡咯啉-2-酮。
[0058] 化合物 5 :m.p.231.5 ~231.8。(：。EI-MSm/z( % ) :244[M+H]+，155，141(100)， 98,89,84。iH-NMlUCDCly500MHz)，S:〇? 96 (t，J= 7.0Hz，3H，CH2CH3) 1.33 ~1.36 (m，2H， CH2CH3)，1. 65 ~1. 69 (m，2H，SCH2CH2)，2. 42 ~2. 45 (m，2H，SCH2)，2. 33(s，3H，C0CH3)，2. 71 ~ 2. 73 (m，2H，NCHCH2S)，3. 71 (d，J= 6.OHz，1H，NCH)，7. 63 (s，1H，NH)，12. 65 (s，1H，OH)。
[0059]
[0060] 化合物6 :由2_氛基_3_ (疏乙基）丙酸为起始原料，合成3_乙醜基_4_轻 基-5-巯乙基-吡咯啉-2-酮。
[0061] 化合物 6 :m.p. 199. 5 ~200. 2。(：。EI-MSm/z( % ) :202[M+H]+，169，141(100)， 98,84,34。iH-NMlUCDClySOOMHz)，S:1.6(s，lH，SH)，2.53~2.56(m，2H，SHCH2)，1.85~ 1. 89(m，2H，NCHCH2)，2. 31(s，3H，C0CH3)，3. 71 (d，J= 6. 0Hz，1H，NCH)，7. 65(s，1H，NH)， 12. 64(s，1H，OH)。
[0062]
[0063] 化合物9 :由2_氛基_3_ (丙基-疏乙基）丙酸为起始原料，合成3_乙醜基_4_轻 基_5_(丙基-疏乙基）_吡略啉_2_酮。
[0064] 化合物 9 :m.p.331.3 ~331.7。(：。￡1-]\^m/z(%) :243[M]+，169，141(100)，98,84， 76。iH-NMlUCDCly500MHz)，S:〇? 96 (t，J= 7. 0Hz，3H，CH2CH3)，1. 67 ~1. 70 (m，2H，CH2CH3)， 1. 91 ~1. 95 (m，2H，NCHCH2)，2. 41 ~2. 45 (m，4H，2SCH2)，2. 36 (s，3H，C0CH3)，3. 77 (d，J= 6.OHZ，1H，NCH)，7. 62 (s，1H，NH)，12. 64 (s，1H，OH)。
[0065]
[0066] 化合物10 :由2-氨基-3-( 丁基-巯乙基）丙酸为起始原料，合成3-乙酰基-4-羟 基_5_( 丁基-疏乙基）-吡略啉_2_酮。
[0067] 化合物 10 :m.p. 238. 3 ~238. 7。(：。EI-MSm/z(% ) :258[M+H]+，169，141(100)， 98,84,68。iH-NMlUCDCly500MHz)，S:〇? 96 (t，J= 7.0Hz，3H，CH2CH3)，1.35 (m，2H，CH2CH3)， 1. 67 ~1. 81 (m，4H，2SCH2CH2)，2. 41 ~2. 45 (m，4H，2SCH2)，2. 35 (s，3H，C0CH3)，3. 75 (d，J= 6.OHZ，1H，NCH)，7. 60 (s，1H，NH)，12. 63 (s，1H，OH)。
[0068]
[0069] 化合物11 :由2_氨基_3_(疏丙基）丙酸为起始原料，合成3_乙酰基_4_轻 基_5_疏丙基-啦略啉_2_酮。
[0070]化合物 11 :m.p. 211. 3 ~211. 7。(：。EI-MSm/z(%):216[M+H]+，183，141(100)， 98,84,33。4-匪1?(0)(：13, 500MHz)，S:1.5(s，1H，SH)，1.55 ~1.67 (m，4H，CH2CH2CH2SH)， 2. 57 ~2. 61 (m，2H，CH2SH)，2. 33 (s，3H，C0CH3)，3. 72 (d，J= 6. 0Hz，1H，NCH)，7. 61 (s，1H， NH)，12. 64(s，1H，OH)。
[0071]
[0072] 化合物12:由2-氨基-3-(甲基-巯丙基）丙酸为起始原料，合成3-乙酰基-4-羟 基-5-(甲基-巯丙基）-吡咯啉-2-酮。
[0073]化合物 12 :m.p.220.4~220.9。(：。￡1-]^m/z(%) :230[M+H]+，183，141(100)，98， 84,48。4-匪1?(〇)(：1 3,5001抱），S:1. 50 ~1. 55(m，2H，NCHCH2) 1. 66 ~1. 69(m，2H，SCH2CH2)， 2. 09(t，J= 7. 0Hz，3H，SCH3)，2. 41 ~2. 44(m，2H，SCH2)，2. 33(s，3H，C0CH3)，3. 72(d，J= 6. 0Hz，1H，NCH)，7. 61 (s，1H，NH)，12. 64(s，1H，OH)。
[0074]
[0075] 化合物13 :由2_氛基_3_(乙基-疏丙基）丙酸为起始原料，合成3_乙醜基_4_轻 基-5_ (乙基-疏丙基）-吡略啉-2-酮。
[0076]化合物 13 :m.p. 231. 4 ~231. 9。(：。EI-MSm/z(%