化学核酸酶是当今化学尘物学中发展迅猛、富有挑战性的新领域之一。本文致力于新型大环多胺金属配合物的设计合成、超分子识别与仿酶催化性能的研究，获得了一系列具有重要理论意义和应用前景的创新性结果。 设计合成了单臂大环多胺及其过渡金属配合物、多功能臂大环多胺及其La（Ⅲ）配合物、桥联大环多胺及其双核Zn（Ⅱ）配合物、桥联多羟乙基臂大环多胺及其双核La（Ⅲ）配合物等四个系列结构各具特色的新型大环多胺及其余属配合物。深入地研究了目标化合物的合成方法，实现了多种简便高效的选择性合成。测定分析了桥联大环多胺双核Zn（Ⅱ）配合物的晶体结构。 通过分光光谱滴定法，研究了大环多胺金属配合物对核苷碱基、核苷、二元羧酸等的超分子识别和对磷酸二酯（BNPP）的催化水解作用。结果表明，主客体之间形成了1：1或1：2的超分子配合物；这些超分子配合物中的主要识别推动力是静电相互作用、π-π stacking作用、氢键等。大环多胺金属配合物能有效地催化水解磷酸二酯（BNPP），其速率常数提高可达2.40×10³～5.94×10⁴倍；双核配合物的催化性能优于单核配合物；配合物的结构、金属离子的种类、疏水性微环境等对催化反应有重要影响。 系统、深入电研究了以大环多胺金属配合物作为化学核酸酶模型对质粒DNA(PUC18，PBR₃₂₂)的催化水解性能，成功摸拟了化学核酸酶切割DNA的选择性和定位性等催化功能，其中桥联大环多胺双核Zn（Ⅱ）配合物能在生理条件下，低浓度（25μM），短时间（30min）内将质粒DNA从Form Ⅰ几乎完全地裂解成Form Ⅱ，这个结果比现有相关文献报道的催化效果要优良。结果还发现这些金属配合物具有与限制性内切酶同等优良的催化性能。