酶催化反应具有高效性、专一性及条件温和的特点。模拟酶类似于天然酶,具有对底物的识别、结合和催化作用。金属配合物在模拟酶领域有着突出的贡献且合成相对容易,应用范围十分广泛。 以往文献中报道的大多数金属模拟酶传统配体（如Salen配体、Robson配体）及其配合物的水溶性与脂溶性均较差,几乎都未能成功的模拟天然酶的催化性能,这就限制了其作为催化剂的有效利用。尤其是模拟那些在生物体的水环境中才能表现出高效催化活性的天然酶（如超氧化物歧化酶（SOD））时,是否具有水溶性显得十分重要。因此,为了更好地模拟天然酶的催化性能和发展绿色化学,我们以水杨醛和苯酚为母体分别在其配体中引入亲水性基团（-SO₃^-、-COOH等）,设计、合成了五个类型一系列具有良好水溶性的单核、双核金属配合物,来模拟SOD、MMO等天然酶的催化性能,并对它们进行了元素分析、红外光谱、核磁共振谱、紫外-可见光谱以及循环伏安、摩尔电导率等电化学表征和X-射线晶体衍射的研究。论文分为以下五部分: 第一章首先就金属配合物及其模拟酶催化性能的研究进展进行了文献总结,重点介绍了希夫碱型、大环、桥联多核金属配合物的合成及模拟酶催化应用,对前人在此方向上的诸多研究成果作了较为系统的论述。 第二章、第三章以水杨醛-5-磺酸钠为母体与二胺类化合物缩合而成两类希夫碱配体,并合成了相应的水溶性双希夫碱（N2O2）型、自组装二聚希夫碱型水溶性的单双核过渡金属（Cu（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Co（Ⅱ））配合物二十二种。通过元素分析、红外光谱、紫外-可见、核磁共振、摩尔电导率等手段进行了表征。采用邻苯三酚自氧化法测定了配合物的超氧化物歧化酶（SOD）活性大小,筛选出具有SOD活性的配合物。结果表明,这些水溶性过渡金属配合物具有良好的SOD活性,抑制率均与配合物浓度成正相关,测试条件下水溶性配合物的PI₅₀值为3.66～4.92,而标准物SOD的PI₅₀为4.53。配合物呈现的SOD活性顺序为:锰配合物>铜配合物>钴配合物>镍配合物>锌配合物,其中水溶性Salen Mn（Ⅱ）配合物的SOD活性最强(PI₅₀值为4.92),有望经过进一步的药理应用于临床,具有良好的生物应用前景。 第四章中,利用水杨醛-5-磺酸钠经Mannich反应和吗啉生成水溶性不对称希夫