摘要探讨碳酸酐酶结构与功能的关系是生物化学、无机化学及计算化学等领域重要的研究课题之一.为了进一步使模型物具有酶活性中心的生物环境,在过去三年里,作者对现有最好的模型化合物进行了改造,即在保持原金属离子活性中心结构的基础上,增加了功能基团和疏水环境,通过与β-环糊精的包合组装新型的碳酸酐酶模型,在如何建造新型碳酸酐酶模型及相关领域做了些探索性的工作,并研究了组装前后配合物的溶液性质.以下几个方面是该论文的主要研究结果和贡献:1.合成了具有疏水基团的大环配体,1-(对异丙苯甲基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷(L=Ci8H32N4)及其锌(Ⅱ)和铜(Ⅱ)的配合物,[ZnL(MeCN)](ClO<,4>)<,2>,[CuL(H<,2>O)](ClO<,2>)<,2>·H<,2>O.分别用EA、IR、1H NMR和ESI-MS对它们进行了表征.2.通过单晶X-射线衍射技术,确定了[ZnL(MeCN)](ClO<,4>)<,2>、[CuL(H<,2>O)](ClO<,4>)<,2>·H2O这两种配合物的分子结构.3.利用1HNMR、ESⅡ-MS和UV-Vis表征方法分别对配体L及其锌(Ⅱ)和铜(Ⅱ)配合物与β-环糊精的包合反应进行了研究,分析结果表明锌(Ⅱ)和铜(Ⅱ)配合物与β-环糊精都能够进行有效包合.4.通过pH电位滴定法,测定了配体L的质子常数Kn,金属配合物的配位常数K(ML)和金属配合物配位水的去质子常数(pKa)的数据以及β-环糊精存在下上述各常数值的变化.5.另外在本科毕业论文的工作基础上合成了配体4,5-二羧酸咪唑(DCBI),并得到Mn(Ⅱ)配合物,配合物Mn(DCBI)<,2>(H<,2>O)<,2>的结构已通过X-射线晶体结构检测仪检出.两个DCBI配体与锰原子在同一水平面上,锰原子同时与两个相同配体DCBI上的两个咪唑氮原子和两个羧酸根上的两个氧原子配位,轴向上锰原子分别与两个水分子上的氧原子配位,形成扭曲的八面体结构.配体的两个羧酸根上的氧原子形成了分子内氢键,配位水与相邻分子上的羧酸根上的氧原子形成分子间氢键,配体DCBI上未配位的氮原子也与相邻分子上羧酸根的未配位氧原子形成分子间氢键.这些分子间氢键的形成构筑了该化合物的三维结构.