该文首先概述了锰元素及其配合物常见的价态,并简要介绍了生物锰酶中几种氧化与非氧化酶的化学组成及其生物功能,然后重点阐述了光系统II(PS II)放氧化中心生物Mn<,4>酶的组成环境、化学机理及最新的结构模型.接着介绍了几种已报导的模拟锰酶的配合物及它们的配位方式,并简述了锰配合物的目前研究现状及它们在磁性方面特别是在单分子磁体(SMMs)方面的突出表现.针对提出的模型选择含有氮、氧原子的配体(吡啶甲酸、吡嗪甲酸、席夫碱),在溶液法及溶剂热条件下合成出了25个包含拓展型(II)、单多核(II)-(IV)价的锰配位化合物;系统地阐述了它们的化学合成,并进行了相应的单晶结构表征.对部分拓展(II)及多核(III)化合物进行磁化率测试,在此基础上对摩尔磁化率数据进行了非线性拟合而分别得到了它们磁耦合常数J,并对相应的有效磁矩μ<,eff>进行了描述;通过对结果J值的比较,证实了锰锰间距、桥基配体等将决定化合物磁交换常数J的大小.测试了部分三价锰化合物的<1>H NMR性质.通过对比分析系列席夫碱化合物的核磁信息,观察到并证实了部分前人未曾报导过的质子峰,同时也验证了高自旋锰离子的耦合能使有机配体的质子峰信号产生较大的化学位移;另外借助<1>H NMR谱跟踪描述了两种[Mn,,4>O<,2>]化合物在CD<,3>OD溶剂中产生的化学变化,为进一步开展相关的溶液化学及合成具有更高生物活性的模拟物打下基础.