随着人类环保意识的增强以及对食品安全的关注,土壤及食品中的农药残留、污染等问题已不容忽视,研发高效、环保、安全的绿色农药已成为世界农药领域的重点和热点。在新农药创制常用的方法中,以天然产物为先导进行结构改造是获得生物源绿色农药的有效手段之一。本课题以含硫天然产物为先导化合物,设计合成了两类新型、高效的抗烟草花叶病毒（TMV）抑制剂,初步探究了目标化合物与烟草花叶病毒衣壳蛋白（TMV CP）的作用机制,并对部分含有席夫碱结构的化合物进行了光谱性能研究。具体研究内容主要包括以下三部分:第一部分:以天然产物L-半胱氨酸为先导,通过对半胱氨酸分子结构中的N、S和O原子进行修饰,系统考察了3个结构位点对半胱氨酸及其衍生物的生物活性的影响。抗TMV生物活性结果表明:半胱氨酸及其衍生物表现出中等至优异的抗TMV活性,大部分半胱氨酸及其衍生物在500μg/mL浓度下优于商品化品种病毒唑。构效关系研究表明:半胱氨酸在S原子和N原子引入取代基对抗TMV活性影响并不显著,但在S原子引入较大位阻的烷基基团有利于提高其活性。与抗烟草花叶病毒活性不同,虽然半胱氨酸及其衍生物对14种植物致病菌都有一定的抑制效果,但杀菌活性并不显著。作用机制研究发现:半胱氨酸及其衍生物可诱导20S CP聚合,抑制TMV颗粒的组装。分子对接和荧光滴定结果证明半胱氨酸及其衍生物能与TMV CP相互作用而达到良好的抗病毒效果。第二部分:以前期筛选的高活性手性硫脲化合物为先导,设计合成了40种新型手性硫脲类化合物,深入研究该类手性硫脲化合物的生物活性和作用机制。生物活性结果表明:目标化合物大都具有优异的抗TMV活性,同等测试条件下部分化合物优于商品化品种宁南霉素,普遍优于商品化品种病毒唑;总体来说该类手性硫脲化合物具有广谱杀菌活性,部分化合物对苹果轮纹病菌的抑制率大于90%。作用机制研究表明:该类手性硫脲化合物可以使20S CP解聚,对TMV颗粒的组装起到抑制作用,分子对接结果显示手性硫脲类化合物与TMV CP的部分氨基酸残基存在着相互作用的氢键。与TMV CP的荧光滴定数据显示化合物因其结构不同,选择性增强/降低TMV CP的荧光强度,间接证明化合物与TMV CP之间存在着多种作用模式。第三部分:结合手性硫脲席夫碱类化合物独特的结构特点,系统考察不同取代水杨醛席夫碱手性硫脲化合物的光谱性能。该类探针可实现对Zn2+的选择性识别,检出限最低可达22.7 ppb,在硝酸根离子存在下可实现对Zn2+的痕量检测。通过Job′s曲线、X-ray单晶衍射分析和~1H NMR滴定分析,确定该类手性硫脲席夫碱化合物与Zn2+的配位机理,即荧光探针提供1个氧原子、1个氮原子和一个硫原子,与Zn2+以1:1的比例络合,且NO3-也参与配位。该类手性硫脲席夫碱荧光探针与Zn（NO3）2形成的L-Zn NO3配合物能选择性识别H2PO4-,是一种具有良好应用前景的“OFF-ON-OFF”型荧光探针。