酶蛋白质工程研究表明金属酶的催化活性不仅由其活性中心的金属离子决定，位于金属离子附近的氨基酸残基对底物的弱相互作用对金属酶的催化活性也有重要影响。金属酶的功能模拟关键是在金属离子的附近引入适当的基团或分子，来同时模拟金属酶的活性中心及其次层结构。本文主要以功能基修饰的杯芳烃和salen铜配合物为模型，研究模型的结构与催化超氧负离子自由基歧化活性的关系。本文内容主要如下：　　首先，设计合成了具有疏水性空腔的杯[4]芳烃配体：5,11,17,23-对-叔丁基-25,26,27,28-四(哌啶羰基甲氧基)杯[4](L1)和25,26,27,28-四(2-吡啶甲氧基)杯[4](L2)，与金属离子（M2+= Cd，Zn和Cu）配位，合成和表征了金属配合物，对配合物CdL1(1)，ZnL1(2)和CuL1(3)进行了X-射线单晶衍射表征。利用Gauss98软件对1,2和3进行了基于B3LYP/lanl2dz基组的密度泛函计算，结果表明3的前线轨道具有较低的能级差⊿E=1.40780 eV，表明了其 Cu(II)较易得电子，有较高的催化活性。利用黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶-NBT法进一步对配合物3进行了模拟铜锌超氧化物歧化酶(Cu，Zn-SOD)的活性研究。分别在pH=7.8和7.2时，测定了配合物3催化超氧负离子自由基歧化的活性（IC50=0.10和0.14μM）。推测了其催化活性的大小可能与金属离子附近的杯芳烃疏水空腔和质子化哌啶的静电侧臂的引入密切相关。　　其次，为了考察在第一配位环境附近的易荷正电基团对SOD催化活性的影响，设计合成了带有正电荷的Salen型底物。以5-(次甲基N-三乙基铵盐)水杨醛和5-(次甲基-N-甲基咪唑铵盐)分别与邻苯二胺、环己二胺与金属离子（M2+= Cu）为反应物通过一锅法合成了4种模型物，并进行了元素分析表征。利用核黄素(VB2)-NBT法测试配合物4，5，6，7的SOD活性（IC50=11.8,23.4,8.0和20.8μM），结果表明该体系模型物的SOD活性比文献大多数报道模型物的活性低，可能是天然Cu，Zn-SOD的活性中是四角锥式构型，而模型物的共轭刚性平面结构会降低Cu(II)与氧负离子的结合能力，使得在催化过程中侧臂的静电作用未能协同识别底物分子。　　最后，分别以(2,3-f)-吡嗪-(1,10)-邻菲咯啉-2,3-二甲酸和2，4，6-三羧酸吡啶为配体，合成了其铜、铅配位聚合物，进行了X-射线单晶衍射表征，并通过红外，紫外对配聚物的结构基团进行了分析。结构分析表明，多羧酸基团的配位方式和分子间氢键在构建配聚物的三维空间结构起着重要的作用。