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乙酰丙酮双加氧酶(Acetylacetone dioxygenase)也叫β-二酮双加氧酶(Diketone dioxygenase, Dkel)作为催化氧化断裂β-二酮类化合物的C-C键,将β-二酮类化合物转化为羧酸和α-酮醛的双加氧酶,近年来成为生物无机化学的新热点。为弄清二级微结构中Glu98羧基、底物的电子效应及配体的空间效应对Dkel模型配合物的结构、性质及其反应性的影响,乃至催化机理和活化机理,本论文做了一系列的工作,具体如下：(1)用分子内导入羧基的模型配体,以易离去的乙酸根为共配体,合成和表征了2个新的Fe(Ⅱ)二元模型配合物[FeⅡL(OAc)](L1H:2-[bis(6-methyl-pyridin-2-ylmethyl) amino]-acetic acid, L2H:2-[bis(6-pivaloylamino-pyridin-2-ylmethyl)amino]-acetic acid)和1个新的Fe(Ⅱ)三元模型配合物[FeⅡL1S3H](S3H:1,3-diphenyl-propane-1,3-dione),解析了2个配合物的X-射线晶体结构,均具有变形八面体配位环境。(2)用UV-vis追踪的方法系统研究了铁二元模型配合物以最廉价、绿色、能够可持续利用的分子氧为氧化剂,催化氧化不对称底物即一个苯环对位含有不同取代基的一系列1,3-二苯基-1,3-丙二酮(1,3-diphenyl-propane-1,3-dione) S3R(R=NO2, Br, H, Me, OMe)的反应性及其催化反应产物,通过比较研究初步探讨了底物的电子效应和配体的空间效应对催化反应性及其产物的影响,得到了一些重要的结论。具体如下：①铁二元模型配合物催化氧化S3R的产物中含有苯甲酸、取代苯甲酸、2-氧代苯乙醛衍生物,这与天然Dkel催化反应产物类似,很好地模拟了Dke1。②铁二元模型配合物以DMF为溶剂时,催化氧化产物中同时含有亚甲基桥联双-1,3-二苯基-1,3-丙二酮(2,4-dibenzoyl-1,5-diphenyl-petane-1,5-dione)5R,并解析了5H的X-射线晶体结构。此类亚甲基桥联双β-二酮化合物是以最廉价、绿色、能够可持续利用的分子氧为氧化剂,DMF为碳源实现的,说明铁二元模型配合物也具有催化氧化β-酮类化合物C-C键形成反应活性。③底物的电子效应：相同配体,二元铁模型配合物催化氧化底物S3R的反应性顺序为：S3NO2>S3Br> S3H> S3Me>S3OMe,即当底物的一个苯环上引入吸电子基时加快反应速率,而且酶反应(C-C键断裂)产率也相应提高,说明该反应为亲核反应。④配体的空间效应：相同底物,吡啶环6-位导入甲基的[FeⅡL1(OAc)]较导入特戊酰胺基的[FeⅡL2(OAc)]的反应性好,说明配体的空间效应起主要作用。