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酸式还原酮双加氧酶(Acireductone Dioxygenase简称ARD)有含Fe(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)两种酶,它们活化利用分子氧选择性地氧化断裂完全相同的底物酸式还原酮的C-C键得到不同的产物,人们对其反应机理和调控机理还不清楚。为进一步弄清His98、 Glul02、金属离子及底物的电子效应对ARD活化分子氧并选择催化氧化C-C键断裂机理和调控机理,本论文做了一系列的研究工作,具体如下：(1)设计合成了新的分子内导入4/5-咪唑基和羧基的ARD模型配体LH{LH:[(lH-Imidazol-4-ylmethyl)-pyridin-2-ylmethyl-amino]-aceticacid)}并通过API/MS、 IR等进行了表征。(2)设计合成了含LH和模型底物1-对-R1-苯基-2-R2-3-苯基-1,3-丙二酮(1-p-R1-pheny1-2-R2-3-pheny1-propane-1,3-dione简称S, S2:R1=H, R2=OH; S3R:R1=NO2, Br,H,Me,OMe,R2=H)相应的Fe-ARD和Ni-ARD三元模型配合物[MnLS2]和[MⅡLS3R](MII:Ni,Fe)。并通过IR、 API/MS、 UV-vis等进行了表征。(3)通过液质联用(LC-MS)对三元模型配合物与分子氧的反应产物进行定性定量分析得到如下重要结论：①Ni-ARD三元模型配合物催化氧化底物的C1-C2和C2-C3键断裂生成两分子苯甲酸和CO,而Fe-ARD三元模型配合物只催化氧化断裂C1-C2键生成苯甲酰甲酸和苯甲酸,分别与天然Ni-ARD和Fe-ARD的酶反应产物相一致,很好的模拟了两种天然ARD。②底物S3引入供电子基时,超氧自由基进攻的是C3位置,断裂C2-C3键,得到产物为苯甲酸和取代酮酸；底物S3引入吸电子基时,超氧自由基进攻的是C1位置,断裂C1-C2键,得到的产物为取代苯甲酸和酮酸,即底物S3引入取代基对Cl和C3的电子云密度的影响是导致[MⅡLS3R]与氧气反应产物不同的原因。(4)用UV-vis追踪的方法对模型配合物与分子氧的反应性进行了研究,通过比较研究系统地探讨了中心金属离子、底物的电子效应对ARD模型配合物的结构、性质及其与分子氧的反应性的影响,得出了一些重要的结论。具体如下：①底物相同时,铁模型配合物的反应性优于镍模型配合物,即活性顺序为：Fe>Ni。②金属离子相同时,当底物分子引入供电子基时反应速率明显变快,表明反应的速控步骤为亲电反应。