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金属有机笼是一类具有特殊空腔和特定功能的超分子化合物,将笼状化合物作为构筑基元设计合成新型多功能材料成为配位化学领域研究的热点。近年来,越来越多金属有机笼基多孔材料被设计合成,并应用于吸附与分离、气体存储、发光材料以及催化等领域。本课题以金属有机笼作为构筑基元,在分子水平进行合理设计,通过醛胺缩合反应、配位自组装,将具有特定空腔的四面体笼以及特定功能的立方体笼作为构筑基元应用于新型多功能金属有机材料的组装。本文主要内容如下:（1）以四面体笼为构筑基元组装沸石LTA拓扑多孔超分子:以3,5-双（溴甲基）甲苯为原料合成3,5-双（2-（1-（咪唑-2-甲醛）乙基））甲苯,进一步与高氯酸亚铁、（R）-1-苯乙胺通过超分子配位自组装得到了一个四面体金属有机笼。该四面体笼通过氢键、静电作用等弱相互作用与四面体阴离子（ClO4-）组装形成高度有序的具有LTA拓扑结构的超分子1。X-射线单晶衍射分析表明超分子1结晶于立方F23空间群,具有巨大的晶胞体积157931（18）?3。四面体笼与四个相邻的阴离子形成双四元环,每个四元环与两个β笼连接,四元环与β笼堆积形成具有更大空腔的α笼。超分子笼1由于兼具不同尺寸的空腔,对小分子碘和大分子染料都表现出了吸附能力。磁性测试表明超分子1在室温条件下具有出自旋交叉性能,而客体分子的封装导致1的自旋交叉性能消失。（2）以四面体笼为构筑基元组装三维（3D）多孔Fe（Ⅱ）金属有机聚合物:以1,6-二（咪唑-2-甲醛）己烷为原料,与（R）-1-苯乙胺和Fe（Ⅱ）反应得到四面体配合物DQ6;以6-（咪唑-2-甲醛）己烯为原料,与4,4’-二氨基二苯甲烷和Fe（Ⅱ）反应得到螺旋体配合物DX6。基于配合物DQ6和DX6的晶体结构分析,设想将DQ6作为中心基团,DX6作为中间体组装得到的应是3D多孔金属有机聚合物。为验证猜想可行性,以5-（咪唑-2-甲醛）戊烯和1,5-二（咪唑-2-甲醛）戊烷为原料合成了螺旋体配合物DX5和DQ5,根据晶体结构分析DX5和DQ5组装得到的应是1D链状多孔金属有机聚合物。基于该设计理念,以1,5-二（咪唑-2-甲醛）戊烷和1,6-二（咪唑-2-甲醛）己烷为原料,分别与4,4’-二氨基二苯甲烷和氯化亚铁反应得到金属有机聚合物PC5和PC6。红外光谱和拉曼光谱证明起始原料完全反应,EDX图谱证明Fe元素与配体成功配位,进一步表明金属有机聚合物PC5和PC6的成功合成。X-射线粉末衍射表明PC5和PC6均为长程无序结构。扫描电镜和透射电镜发现PC5和PC6均由数百纳米到微米之间的小球组成。稳定性测试表明PC5和PC6均具有良好的热稳定性和化学稳定性。吸附实验发现PC5和PC6能够识别碘单质,而不能识别四硫富瓦烯（TTF）。有趣的是,吸附了碘单质后的样品PC5@I2和PC6@I2能够吸附TTF。这是由于碘与TTF之间存在电荷转移效应,封装于PC5和PC6孔道内部的碘为TTF的吸附提供了作用位点,从而促进了TTF的封装。此外,甲醇溶剂能够对碘与TTF的复合物进行解吸附,使得固体吸附剂能够循环使用。（3）以具有荧光性能的立方体笼为构筑基元定向组装具有荧光性能的Zn（Ⅱ）金属有机聚合物:在立方笼结构分析的基础上,选择富含π电子的5,5’-二氨基-2,2’-联吡啶为原料与Zn（Ⅱ）配位组装得到具有荧光性能的单核Zn（Ⅱ）配合物,将其作为节点,进一步分别与直线型配体对苯二甲醛和1,4-联苯二甲醛反应得到金属有机聚合物ZnSQ和ZnDQ。红外、固体核磁光谱证明起始原料完全反应,EDX光谱表明金属中心Zn（Ⅱ）与配体成功配位,金属有机聚合物成功合成。X-射线粉末衍射表明ZnSQ和ZnDQ结晶性较好。扫描电镜和透射电镜发现ZnSQ和ZnDQ在微观上都是无定型的片状结构。固体紫外确定ZnSQ和ZnDQ的激发波长范围,荧光光谱实验发现ZnSQ和ZnDQ均具有荧光性能,且对于芳环上的硝基基团有识别能力。