本论文较全面地综述了SOD的种类、作用和发展史，较系统地研究了天然Cu,Zn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD活性配位中心的晶体结构和电子结构，依据SOD酶进化上的高度保守性，对SOD家族中新成员——Co,Zn-SOD和Ni-SOD可能的活性中心结构进行了推测。对几种SOD活性中心结构及其歧化超氧阴离子自由基(O2-·)的催化机理进行了综述和讨论；简述了SOD模型化合物的研究进展，模拟其活性中心配位的微环境，合成了8种配体，34种SOD模拟化合物，对其中的3个配体和2种配合物进行了晶体结构表征，对全部配体和配合物进行了波谱表征及元素分析，对8种配体和2种获得晶体结构的配合物进行了量子化学计算。采用邻苯三酚自氧化法测试了所有模拟化合物的生物活性，对研究组多年来合成的部分SOD模型化合物的生物活性进行了比较分析，探讨了他们的构效关系。