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天然酶由于具有高选择性、高活性和反应条件温和而受到化学和生物学者的关注。学者们利用各种各样简单或复杂的化学体系(模拟模型)来模拟天然酶。通过研究模拟酶了解天然酶的结构、性质和功能之间的关系,探索酶催化反应机理,为设计和合成结构简单、高活性、高选择性和反应条件温和的理想催化剂奠定理论基础,开发出具有实用价值的绿色催化剂。本文以不同类型的功能配合物及其与表面活性剂形成的金属胶束作为水解酶和过氧化物酶的模拟酶模型,分别研究它们对羧酸酯、磷酸二酯水解反应和酚类氧化反应的催化作用,取得了新的有学术意义的成果。以不同结构的Schiff碱金属配合物作为羧酸酯、磷酸二酯水解酶的模拟酶,在缓冲溶液和胶束溶液中催化PNPP和BNPP水解,考查了它们催化PNPP和BNPP水解反应动力学,建立了一种新的动力学数学模型。结果表明:(1)催化水解的活性物种是含配位水分子的过渡金属配合物;(2)含冠醚的模拟模型物催化活性远远高于非冠醚类似物的催化活性,这是由于冠醚有助于亲脂性底物分子进入活性部位和通过氢键力协同中心金属离子对水分子的活化,并以此提出了水解反应机理;(3)作为侧链的(氮杂)冠醚环的结构对其催化活性有一定的影响,即侧链的大小、组成、结构和性质对金属配合物及其金属胶束的催化活性有重要影响;(4)催化活性与中心金属离子的Lewis酸性有关,Lewis酸性越强,配合物的pKa越小,其催化活性越高,因此在相同配体的配合物中有Ni2+>Cu2+>Co2+的活性顺序;(5)催化活性随底物浓度增加、缓冲溶液pH值增大和在一定范围内反应温度的升高而增加。研究了冠醚Schiff碱金属配合物作为过氧化物酶的模拟模型对酚类物质氧化反应的催化作用,取得如下结果:(1)几种冠醚Schiff碱金属配合物对催化酚类物质氧化具有良好的催化活性,其中配体结构对其催化活性有较大的影响;(2)建立了金属配合物与表面活性剂形成的金属胶束催化酚类物质氧化反应的动力学数学模型;(3)探讨了金属胶束模拟过氧化物酶催化酚类氧化反应的可行性及其机理。上述不同类型的金属配合物及其金属胶束模拟酸酯水解酶和过氧化物酶的研究新结果,为今后设计活性更高的模拟水解酶和过氧化物酶以及研究它的催化机理提供了有价值的信息和依据。