分子印迹及其催化反应的高选择性和特异性为新型催化剂的设计开辟了一条道路,可描述为由“分子钥匙”制备“人工锁”的过程。本文以设计与合成高选择性酯解活性的催化剂为目标,通过功能单体与反应过渡态TSA的合理化组装,合成与酯解反应相匹配的、高印记忠诚度的活性结构,并在系统研究TSA与单体的自组装性能、空穴结构与活性中心、催化剂对底物的选择性识别能力及催化反应内在动力学行为的基础上,探讨分子印迹催化剂的形成机制及作用机理。研究表明,过高及过低的单体模板比,无法保证印迹与底物构像的互补性,不利于催化及其特异性的提高。只有适量的单体用量才能获得最好的催化性能。为抑制分子段链的运动,本文还创新性地将金属离子(Co²⁺)的桥梁作用引入活性框架的设计与合成。研究发现,与传统的合成方法相比,印迹催化剂的活性及特异性获得了显著的提高。究其原因在于,配位键远比氢键等相互作用强,从根本上约束了分子段链因热运动造成与模板构像的偏离,从而有效地提高了印迹的保真度。为实现对印迹识别过程的控制,本文还设计合成出具有智能化、可控性的印迹催化剂。在较低的温度时,合成催化剂与传统印迹催化剂相似,可有效催化特定底物的水解。然而,当温度高于相变点时,合成催化剂由于内部构像的改变,无法提供有效的催化作用。本研究工作在设计方法学、印迹构像控制及催化作用过程的可控化方面,构成了一个较为完整的体系,有利于促进印迹催化剂的应用和发展。