基于三唑类杀菌剂的作用机理和构效关系,以三唑酮为先导物,保留三唑环和叔丁基,对其羰基侧链进行修饰,将同样具有杀菌活性的肟醚、腙、噁二唑和噻唑等基团进行拼合,设计并合成肟醚、肟醚酰腙、肟醚噁二唑和噻唑腙四类结构新颖的三唑类化合物,在符合药效团模型特征基团的基础上,通过改变侧链的长度、宽度、柔性以及取代基的亲电性和疏水性等性质来寻找抑制剂与14α-脱甲基化酶(CYP51)的最佳匹配。以3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑基)丁-2-酮为起始原料进行结构衍生,合成四类92种新型三唑类化合物:(1)以3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑基)丁-2-酮为原料,经肟化和Williamson醚化合成了24个3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)丁-2-酮肟醚A1~A24;(2)在3,3-二甲基-1-(1H-1,2,4-三唑基)丁-2-酮肟基础上,经醚化、肼解、再与各种取代苯甲醛缩合得到31个肟醚酰腙B1~B31;(3)肟醚酰腙B在氧化剂二醋酸碘苯(IBD)作用下氧化环合合成22个(Z)-3,3-二甲基-1-(1,2,4-三氮唑-1-基)丁-2-酮肟-(5-芳基-1,3,4-噁二唑-2-基)甲基醚C1~C22;(4)以3,3-二甲基-1-(1,2,4-三唑-1-基)-2-丁酮为原料,经溴化、与苄亚肼基硫代酰胺环合制得15个2-(2-苄亚肼基)-4-叔丁基-5-(1,2,4-三唑-1-基)噻唑D1~D15。研究四类目标化合物的合成方法,对关键合成步骤进行了工艺探讨,并通过1H NMR、13C NMR、MS等现代分析方法对中间体和目标产物进行结构表征,培养了3个化合物的单晶,确定化合物的晶体结构。对新化合物进行多种植物病菌的离体和活体抑菌活性测试,分析构效关系,构建药效团模型,并结合药效团模型对化合物结构进行逐步优化,以获得高效、广谱、结构新颖的杀菌剂。结果表明,(1)肟醚A总体抑菌活性较低,抑菌谱窄,侧链引入苯环和卤素、适当延长碳链有利于提高抑菌活性;肟醚酰腙B对纹枯病菌有较强的抑制活性,苯环对位引入大的疏水性基团、邻位引入亲水性的羟基或强吸电子基团硝基以及苯环3,5位引入大的疏水性基团有利于提高活性;肟醚噁二唑C杀菌谱较广,活性介于化合物A与B之间,苯环上取代基的性质和引入的位置对活性影响很大。获得最佳化合物A7对小麦白粉病菌(500 mg/L)的防治率为98%,B3对疫霉病菌(25 mg/L)的抑制率为90.9%,B1、B3、B4、B13、B14、B26对纹枯病菌(500 mg/L)的防效率均为80%;(2)针对化合物B进行二次结构优化设计了化合物B29、B30、B31和D,离体和活体抑菌活性筛选表明:B30对晚疫病菌和稻瘟病菌活性很高,ED50值分别为0.71 mg/L和1.15 mg/L;B31对晚疫病菌、稻瘟病菌和小麦壳针孢菌具有很好的抑制活性,ED50值分别为1.19 mg/L、0.339 mg/L和0.458 mg/L。活体抑菌活性筛选表明,B30和B31对西红柿晚疫病菌有很好的防效,可作为新型高效抑菌剂进行开发。化合物D对稻瘟病菌有较好的抑制活性,其中D5、D13、D14、D15对稻瘟病菌的ED50值分别为1.66 mg/L、0.129 mg/L、0.14 mg/L和0.216 mg/L;D13、D14、D15对小麦壳针孢菌也显示出较强的抑制活性,ED50值分别为0.0481 mg/L、0.202 mg/L和1.04 mg/L。化合物D13、D14和D15具有优秀的杀菌活性,活性高,杀菌谱广。以植物病菌的CYP51为靶标,利用Discovery studio 2.5软件,构建了针对水稻纹枯病菌和水稻稻瘟病菌的基于配体的药效团模型。利用优选模型对四类化合物进行活性分析,模型预测与活性结果一致;利用有效模型进行化合物结构优化设计,通过对虚拟化合物库进行筛选,获得多个结构新颖、匹配值较高的潜在杀菌剂,为进一步的结构优化研究奠定基础。