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本论文主要分为两个部分。在第一部分,我们使用分子力学模拟方法研究了一些Co(Ⅲ)配合物与正常及错配序列DNA的相互作用。在第二个部分,我们使用高精度量子化学计算方法研究了一些含有平面四配位碳原子的微团簇分子存在的可能性以及它们的一些重要性质。 在第一部分中,我们针对目前Co(Ⅲ)配合物与DNA相互作用研究过程中的难点和不足(主要由于Co的一些配合物会自动消旋或者在DNA存在下发生快速的外消旋,而且这样的配合物与DNA相互作用后,各个异构体数量的不可预测性使人们单独依靠实验结果难以甚至无法准确的分析其相互作用结果),我们采用理论与实验结果相互对照与拟合的方式研究了[Co(phen)2dpq]3+与正常序列DNA d(GTCGAC)2的相互作用,该工作解决了实验中遇到的困难,为研究类似的体系提供了一个可行的方法。需要指出的是,我们模拟工作的结果与实验结果是完美吻合的,由于模拟工作是完全独立于实验工作的结果进行的,其可靠性就得到了验证,因此用该模拟方法来研究类似体系与寡聚DNA的相互作用也是可行的。随后我们使用相同的方法又研究了[Co(phen)2dpq]3+与剪式错配DNA的相互作用、[Co(phen)2hpip]3+(快速消旋的性质与[Co(phen)2dpq]3+相同,但hpip配体自身又存在两种互变异构体,因此对它的研究更为复杂)与正常序列及含有剪式错配序列DNA的相互作用。 第一部分工作的主要结果暨创新点如下: 1、通过模拟工作结果与本课题组实验工作结果的相互结合研究发现了Co(Ⅲ)配合物[Co(phen)2dpq]3+与右手双螺旋寡聚DNA d(GTCGAC)2相互作用时会发生配合物左手异构体被富集的不寻常现象;基于模拟的能量结果,我们进一步预测,该类配合物(能发生快速外消旋)与寡聚DNA相互作用时,与DNA结合更紧密、更稳定的那个异构体会被富集。 2、对大环芳香过渡金属配合物与DNA的相互作用,人们比较关心二者相互作用过程的选择性(尤其是手性选择性)与特异性的问题及其机理。我们基于理论模拟的结果,阐明了[Co(phen)2dpq]3+和[Co(phen)2hpip]3+与正常序列及剪式错配序列DNA d(CCGAATGAGG)2相互作用时的相关