作为一种独特的有序的多孔材料,金属–有机框架（metal–organic frameworks,MOFs）因其迷人的结构、有趣的性质,被赋予各种潜在的应用前景。通过有意识地改变无机SBUs和合理选择有机配体的方式,实现调节MOFs孔道尺寸/形状以及化学性质的目的,从而更好地应用,一直是科研工作者非常感兴趣的热门课题之一。2,5-双（4-吡啶基）噻唑[5,4-d]并噻唑（Py₂TTz）具有良好的荧光性质,集吡啶和噻唑[5,4-d]并噻唑特征于一身,拥有多个配位点,可以产生多种配位模式。如果能将Py₂TTz配体引入MOFs,对MOFs的结构调控和荧光调节是非常有意义的。然而,关于Py₂TTz配体基MOFs的研究却鲜有报道。本论文通过双配体策略,将Py₂TTz配体成功引入到MOFs之中,并对其荧光、气体吸附、非均相催化等性能进行了系统研究。本论文的研究工作主要包含以下四个部分:一、利用双配体策略,在溶剂热条件下成功合成了三个混合配体的MOFs（1–3）。三个化合物具有相似的二重穿插3D层-双柱结构。同时,化合物1–2表现出良好的荧光性能和水稳定性,这赋予它们进行水相检测的潜在可能性。实验结果表明,化合物1–2可以作为水相检测芳香硝基化合物2,4,6-三硝基苯酚（TNP）和抗生素呋喃西林（NZF）的荧光传感器。DFT计算以及分析物吸收光谱与MOFs荧光发射光谱的有效交叠表明:分析物对化合物1–2的荧光淬灭是光诱导电子转移（photo-induced electron transfer,PET）过程和福斯特共振能量转移（F?rster resonance energy transfer,FRET）过程共同作用的结果。荧光衰减实验表明:分析物对化合物1–2的荧光淬灭机理同时涉及静态淬灭和动态淬灭两种过程。二、通过组装Py₂TTz、2-NH₂-H₂BDC配体和相应金属离子,在溶剂热条件下成功合成了两种氨基功能化的Zn/Cd-MOFs（4和5）。它们拥有相似的二重穿插的3D层-双柱结构,其中双核金属SBU节点与配体2-NH₂-BDC²⁺组成2D层,Py₂TTz配体构成双柱。两种MOFs具有良好的化学稳定性和热稳定性,它们的孔道内存在大量的噻唑N原子和悬挂的-NH₂,这赋予它们良好的气体吸附和催化有机反应的性能。实验结果表明:化合物4能够选择性吸附CO₂,并且化合物4和5都能够高效催化Knoevenagel缩合反应。三、通过引入各种刚性芳香二羧酸作为辅助配体,成功合成了9个基于Py₂TTz的Zn/Cd-MOFs（6-14）。辅助二羧酸配体的形状、尺寸、取代基,以及金属离子的性质,都对目标化合物的结构有着重要的影响。即使辅助二羧酸配体取代基的轻微改变,也能造成目标化合物从单核SBU到双核SBU、从2D层状结构到3D穿插结构的变化。直线型的二羧酸(2-CH₃-BDC²⁺、2,5-di-CH₃-BDC²⁺、1,4-NDC²⁺、2,6-NDC²⁺)产生多重穿插的3D结构,V型的二羧酸(5-CH₃-BDC²⁺)生成2D层状结构。然而,直线型的2,5-di-OH-BDC由于受到羟基的影响产生2D层状结构而非3D穿插结构。结构的差别引起了化合物6-14的荧光从蓝色到蓝绿色、蓝白色的变化以及发光强度的变化。这表明合理选择辅助二羧酸配体可以调控MOFs的结构,从而进一步影响它们的荧光性能。四、将C₃对称的刚性三羧酸H₃BTC和H₃BTB作为辅助配体引入到Py₂TTz配体和相应金属盐的反应体系中,成功合成了6个基于Py₂TTz配体的Zn/Cd-MOFs（15-20）。反应溶剂的差别影响了配体的配位模式,再加上刚性三羧酸配体尺寸的差异,共同造成了目标化合物从单核SBU、双核SBU、三核SBU到五核SBU,从2D层状结构、3D大孔结构到3D穿插结构的变化。同时,化合物15-20结构的变化进一步引起了荧光谱帯强度和位置的变化。这表明合理选择辅助三羧酸配体、有意识改变反应溶剂,可以有效调控MOFs的结构,从而进一步影响它们的荧光性能。综上所述,本论文设计合成了一系列基于Py₂TTz配体的金属–有机框架,并研究其结构多样性、荧光变化、荧光检测、气体吸附和非均相催化Knoevenagel缩合反应的性能,对构筑多功能MOFs材料具有一定的借鉴意义。