辅酶B12(即5’-脱氧腺苷钴胺素)是自然界最复杂的以单体形式存在的配合物之一,也是天然存在的唯一的有机金属化合物。它作为酶的辅因子参与生物体内多种分子内重排反应的进行,这些反应的特点是底物氢原子和邻近碳原子上的基团发生1,2位分子内交换。在这些酶反应中,酶诱导咕啉环构象改变,从而使Co-C键均裂产生5’-脱氧腺苷自由基和B12r被认为是催化反应的关键步骤。围绕着Co-C键的形成与断裂,大量的模型化合物和类似物被合成出来,其Co-C键断裂反应的机理、动力学、键离解能、电化学性质以及酶活性等也得到了广泛研究。虽然与B12有关的化学、生物和医药研究已有很长历史,但是该领域仍不断有新的成果出现。近来,以咕啉环为载体或是化学修饰的B12被应用到治疗学上,即利用B12在体内的吸收和输运机理作为药物载体和诊断药剂;对B12的生物化学研究已从最初的变位酶扩展到了其它原始菌酶;还将辅酶B12与环糊精或是冠醚连接起来作为全酶模型;B12及其衍生物在污水处理中有了新的应用等。可以说在和分子生物学、医药学及环境科学等其它学科的结合中,B12研究有了更新的发展空间。围绕着辅酶B12结构和功能的关系,本文从简单模型化合物和双核钴肟化合物研究开始,经B12全酶模型的模拟,直至新颖的辅酶B12类似物的合成,深入地研究这一系列化合物的结构和性质。并首次系统地将辅酶B12模型化合物的晶体结构从晶体工程研究的角度进行分析,得到了一些有意义的结果。现将有关工作和结果分五部分介绍如下:1.烷基钴肟类模型化合物的晶体结构及分子间相互作用的研究