自从20世纪80年代人们发现钒化合物具有“类胰岛素样”活性，经过口服实验表明良好的疗效后，钒化合物的结构、性质和生物活性研究成为人们关注的热点课题之一。钒作为第VB族过渡金属，在生理条件下主要以+5、+4价存在。它通常以钒氧键的形式存在，几乎可以与所有类型的配体形成稳定的配合物，氧、氮、硫均可稳定配位。它具有多样的立体化学配位结构，从四面体和八面体到三角双锥、五角双锥等。氨基酸是形成蛋白质的基本结构单元，基于氨基酸的抗癌药物设计是一个重要的方向。氨基酸希夫碱具有多种配位原子和生物、化学活性的配体，其过渡金属配合物具有抗炎、抗菌、抗癌等生物活性和催化作用，对医药具有重要意义。结合它们的优点，我们合成出一系列氨基酸希夫碱的氧钒配合物，通过红外、元素分析、热重等手段进行表征，利用X-射线衍射分析对其结构进行了测定。核酸是生物体的重要组成物质，与生物的生长、发育等正常生命活动以及癌变、突变等异常生命活动相关。研究金属配合物与DNA的相互作用有助于人们从分子水平上了解金属配合物生物学效应的化学基础，在生命科学上具有重要的理论意义和潜在的应用价值。对其中几个配合物用荧光、CD光谱、电化学等实验方法研究了它们与DNA的相互作用。本论文的主要工作包括以下几个方面： 1.氨基酸水杨醛希夫碱氧钒配合物的合成和X-射线结构分析 L-型氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸)与水杨醛作用得到三齿希夫碱配体，再与硫酸氧钒反应，用1，10-邻菲咯啉作第二配体，合成了9种不同的氧钒配合物。在这些配合物中，中心原子钒(Ⅳ)形成了六配位的变形八面体结构。其中赤道平面均由希夫碱配体的两个氧原子和一个氮原子以及1，10-邻菲咯啉的一个氮原子占据，轴向位置被钒酰氧原子1，10-邻菲咯啉的另一个氮原子占据。由于分子间的氢键和1，10-邻菲咯啉配体环的π-π堆积作用，使得晶体形成了三维网状结构。 2.氨基酸邻香草醛希夫碱氧钒配合物的合成和X-射线结构分析 L-型氨基酸(丝氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸)与邻香草醛作用得到三齿希夫碱配体，和1，10-邻菲咯啉一起与硫酸氧钒反应，得到5种不同的配合物。在这些配合物中，中心原子钒(Ⅳ)形成了六配位的变形八面体结构。其中赤道平面均由希夫碱配体的两个氧原子和一个氮原子以及1，10-邻菲咯啉的一个氮原子占据，轴向位置被钒酰氧原子1，10-邻菲咯啉的另一个氮原子占据。 3.其它氧钒配合物的合成和X-射线结构分析 2，2-联吡啶作第二配体与酪氨酸和邻香草醛形成的希夫碱与硫酸氧钒发生反应得到的配合物，是一个变形的八面体结构。在分子间的氢键和2,2-联吡啶配体环的π-π堆积的共同作用，使晶体构成了一个三维结构。 水杨醛与1，10-邻菲咯啉直接和硫酸氧钒反应得到了一个三元混配合物。在此配合物中，中心原子钒(Ⅴ)的配位结构为八面体构型。在空气中，中心原子V(Ⅳ)被氧化为V(Ⅴ)，配合物中存在两个V=O双键。 乙二胺与邻香草醛作用得到四齿希夫碱配体，再与硫酸氧钒作用得到配合物VO(o-Van-En)(H2O)·H2O。该配合物是变形八面体结构，其中钒酰氧和配位水占据轴向位置，希夫碱配体的四个配位原子处于赤道平面。 4.配合物与DNA之间的相互作用 利用荧光光谱、CD光谱、粘度测定、热变性实验、电化学和琼脂糖凝胶电泳等实验方法研究了几种配合物与小牛胸腺DNA或pBR322质粒DNA间的相互作用。研究结果表明，这些配合物中的配体芳环能够插入DNA中，且与DNA碱基对之间发生π-π堆积；某些配合物除了与DNA发生插入作用外，还存在着静电相互作用。琼脂糖凝胶电泳实验表明，在3-巯基丙酸存在下，配合物[VO(Sal-Tyr)(Phen)]·0.5CH3OH和[VO(o-Van-Tyr)(Phen)]·CH3OH·2H2O可使pBR322质粒DNA发生断裂作用。 总之，我们共合成了17个氧钒配合物，其中有四价的也有五价的，配位数都是六，都为变形的八面体结构，并研究了其中一些配合物与DNA之间的相互作用。这些研究对于完善钒化学、研究钒配合物结构-性质-生物活性之间的关系以及开发新型抗癌、抗糖尿病钒配合物药物都具有非常重要的意义。