对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)抑制剂是一类有发展前景的需光型除草剂。课题组根据具有HPPD抑制活性的天然产物进行了结构修饰，合成出一系列新型的3-芳酰基吡咯烷-2，4-二酮类化合物，得到部分高活性的化合物，初步生测结果表明该类化合物在结构与活性之间存在一定的构效关系。特别是化合物1-异丙基-3-(α-羟基-2，4-二甲氧基苯亚甲基)吡咯烷-2，4-二酮具有很好的生物活性，但根据药物代谢理论，该化合物在植物体中可能发生水解开环而导致其田间的生物活性测试持效期短。基于此，将该化合物的氮原子修饰为碳原子，形成一个稳定的五元碳环，降低化合物的代谢分解，达到延长药物作用时间和提高药效的目的，以期获得更高活性的化合物。本论文在以下几个方面进行了修饰共设计合成了32种化合物：　　 1)设计合成了10个2-取代苯甲酰基-5-烷基-环戊酮类衍生物，以此来比较β-羰基对化合物生物活性的影响。其结构均经过核磁、红外和高分辨质谱的确认。初步的生测结果显示大部分化合物具有一定的除草活性。　　 2)设计合成了22个2-取代苯甲酰基-4-取代-1，3-环戊二酮类衍生物，以比较取代基的不同和手性中心对生物活性的影响。其结构均经过核磁、红外和高分辨质谱的确认。初步的生测结果显示大部分化合物具有一定的除草活性，得出五元碳环上无取代基时化合物的生物活性高于引入取代基(异丙基和烯丙基)时化合物的生物活性，苯环上为供电子取代基时表现出很好的生物活性，手性中心对化合物的活性影响不大。　　 3)为了更进一步研究该类化合物的构效关系，本论文通过比较该类化合物与以前本课题组合成的高活性化合物的晶体结构，并运用分子对接技术，依据数据分析和对接模型初步发现五元环的烯醇化形式和共平面程度可能是影响该类化合物的生物活性的重要因素，这将有助于我们今后发现更高活性的化合物。