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2，2’-联咪唑具有非常丰富的配位能力，它是多质子给予体双齿配位。它可以中性H2biim（Hbiim=2，2’-biimidazole）分子、Hbiim-1和Biim-2离子三种形式与过渡金属配位。在生物体内，许多金属蛋白酶都含有组氨酸残基的咪唑氮与金属的配位。如，大部分的水解酶中都含有锌与咪唑氮的配位，各种铜蛋白中含有铜与咪唑氮的配位，特别是在牛超氧化歧化酶中His-61残基侧链的咪唑基是铜离子和锌离子共用的桥连配体。而且这种配位对金属蛋白的功能起关键性的作用。氨基酸残基经常被用在各种调控蛋白中，通过与DNA中的碱基形成氢键而识别DNA的特殊序列。近二十年来，选择性识别和断裂DNA的化学核酸酶的研究一直是生物化学和分子生物学中最为活跃的前沿领域之一。迄今为止，人们仅发现了为数不多的能够水解断裂DNA的磷酸二酯键的金属配合物。 在本文中，我们以研究联咪唑类配合物的配位化学、结构特性及寻找新的DNA切割基团为目的，查阅大量文献后，主要做了以下几方面的工作： 1．本文中我们总结了联咪唑配合物的研究现状，虽然合成了不少金属离子与联咪唑的固体配合物，但研究其生物活性的还很少，仅仅锌配合物在结构上与生物分子作了比较，而真正研究它们的生物活性还没有。而且研究联咪唑类配合物的结构特性、配位化学还有很大的空间。 2．我们以联咪唑为配体合成了钒配合物[VO（H2biim）（H2O）3]SO4·2H2O（1），并得到了单晶，晶体属单斜晶系，P21/n空间群，所得晶体学参数为a=8.796（2）（?），b=16.337（5）（?），c=11.058（3）（?），β=106.994（3）°，V=1519.7（7）（?）3，Z=4，Dx=1.693gcm-3。从结构上，其为扭曲八面体结构，V（Ⅳ）与钒酰氧、配体H2biim的N及H2O的O原子配位。 3．因联咪唑配体的溶解性特别差，为了改善其溶解性，我们合成了其单甲基衍生物1-甲基-2，2’-联咪唑（Mbiim=1-methyl-2,2’-biimidazole），同时研究它是否与联咪唑有不同的配位化学性质。以它为配体合成了钒配合物[VO（Mbiim）（H2O）3]SO4（2）和锌配合物[Zn（Mbiim）2SO4]·4H2O（3），并得到了3的单晶。晶体属单斜晶系，C2/c空间群，所得晶体学参数为a=25.713（5）（?），b=12.652（2）（?），c=14.389（3）（?），中文摘要 户一xs.ol4（2）o，v叫242.x（15）A’，于s，Dx=l.434gcm‘3。从结构上，其为扭曲的三角 双锥结构，中心zn（ 11）与硫酸根的一个O原子和配体Mbiim的N配位。其中五 配位的锌配合物3在结构上是某些锌酶活性中心的模拟物。4.我们合成了其二甲基衍生物一，1’一二甲基一2，2’一联咪哇（Dmbiim=l，l’一dimethyl- 2，2’七iimidazole），以它为配体合成了锌配合物【ZnZ（林·Dmbiim）3（504）2〕:.23H20（4）、 铬配合物【C几印一ombiim)s（OH）Zel」（Clo4）2（s）和铜配合物Cu〔（Dmbiim）2（HZO）〕 (CIO众（6），并得到了它们的单晶。4晶体属三斜晶系，P一l空间群，所得晶体学 参数为a二10.195（3）A，b=ZI.o42（s）A，c=22.104（6）A，a“103.354（3）。，户xo2.65o（3）o， 了=一03.97x（3）。，v叫253.2（19）A’，2=2，Dx=z.54lgcm一3。从结构上，配体ombiim 作为桥基配位，它的两个咪哇环的两个N分别与两个锌原子配位，同时每个Zn（ll） 与硫酸根的一个O原子和三个配体Ombiim中的各一个N配位形成四配位的扭曲 的四面体结构，分子结构为笼状，其中硫酸根的一个O（l）、O（5）原子处于笼 的外围，向外伸展。5晶体属正交晶系，Pn一3n空间群，所得晶体学参数为a=b =e=24.1 869（16）A，a=刀=:钓。“，v=14149.5（16）A，，z=一2，Dx=l.s76gcm”。 从结构上，分子为两个串联的灯笼状。H-0一Cr、Crwe毛1一Cr和C卜-0一H组 成了灯笼的轴。配体Ombiim作为桥基配位是灯笼的骨架，它的两个咪哇环的两 个N分别与两个铬原子配位。一个氯原子和两个内铬原子配位，把两个灯笼串联 起来。3.基于许多天然金属酶中金属活性中心是铜和锌的配合物，我们通过电泳技术研究 了锌和铜配合物的DNA切割活性。研究发现:锌配合物3和4不能在生理条件 下有效切割质粒pBR322DNA;而铜配合物6在抗坏血酸存在的情况下能够在生 理pH值及37℃条件下有效切割质粒pBR322DNA，其反应符合准一级动力学反 应，速率常数kobs为1 .oo98h-l（37℃，对线型增加而言）。通过采用在体系中加入 自由基捕捉剂研究，说明反应过程不产生轻基自由基（或不以自由基机理为主）。 详尽机理的研究仍在进行中。 本工作的意义在于:（l）本文中合成的几个联咪哇类的配合物，目前文献中均没有报导，特别是3、4和5具有特殊的结构;（2）发现了一种有效切割质粒DNA的化合物铜配合物6（目前还没有发现关于联咪哇类配合物的化学核酸酶活性）;（3）对发展、延伸联咪哇类配合物的生物无机化学、配位化学具有重要意义。