生物体内进行的各种化学反应、代谢和质能转换,几乎都是在酶的催化下完成,它的特征是反应温和、高选择性、高效率。酶的这种作用特征正是体外化学反应想达到而难以达到的目标,因此引起了人类对其模拟研究的极大兴趣。多年来,在分子水平上的模拟酶是仿生化学研究领域的一个热点。四氢叶酸辅酶在生物体内的作用是传递一碳单元进行生物合成及代谢,它是生物体内许多物质甲基化的直接来源。研究其结构发现,它的作用中心是生成或断开的咪唑啉五元环,在这个五元环上两个氮原子的pka值有差别,产生了不对称性及活性。它在转移一碳单元时,以甲醇、甲醛、甲酸三种氧化态来完成,本文模拟这三种氧化态中的两种氧化态来进行取代一碳单元的转移反应,并取得了一定的进展,使模型比四氢叶酸本身具有更扩展的功能。本文所应用的是可发生转移的甲酸氧化态模型碘化1,2-二甲基-3-对甲氧基苯磺酰基咪唑啉,并研究了一些反应性能。(1)模型化合物甲酸氧化态的两个碳单元部分转移反应。模型化合物46分别同亲核试剂4-羟基哌啶、3-氨基吡啶、2-硝基-3-氨基吡啶以及甘氨酸乙酯发生反应生成新的四种两个碳单元转移产物,我们还对反应条件和影响因素进行了探讨。(2)模型化合物甲醛氧化态模型的生成。模型化合物46与氰基乙酸甲酯、格氏试剂、丙二睛以及硝基甲烷碳负离子发生亲核加成反应,生成甲醛氧化态的新模型51、52、53和57。在该模型中,可转移的基团已多样化,提高了模型的利用价值。(3)甲醛态模型化合物的多碳单元全转移。甲醛态模型53、57分别与色胺、苄基丙二胺和N-Boc乙二胺发生取代一碳单元转移反应,生成六种新的二级亚胺衍生物。这一合成简便、快速,可将不同的转移基团引入新模型,生成不同的烯胺衍生物,进一步关环成为复杂的多环体系,说明这种转移也是引入官能团的极好方法,所合成的物质结构已经通过1HNMR, IR, MS ,EA,而且可以发生多碳单元转移反应,是一类应用价值极大的化合物。