多孔有机聚合物骨架的合成与应用在近几年蓬勃发展起来。它是一类由有机结构单元通过共价键连接而形成的具有微孔或者介孔结构的新型高分子多孔材料。它们的种类多种多样,主要包括具有结晶性的共价有机骨架(covalent-organic frameworks,COFs)和非结晶性的微孔有机聚合物(microporous/porous organic polymers,POPs)。而非结晶性微孔聚合物又包括:联微孔聚合物(hyper-crosslinked polymers,HCPs);自具微孔聚合物(polymer of intrinsic microporosity,PIMs);共轭有机微孔聚合物(conjugated microporous polymers,CMPs)等。由于多孔有机聚合物骨架大多数具有稳定的微孔或介孔结构、较大的比表面积,使其在气体分离、气体存储、光电器件、多相催化以及化学/生物传感等方面展现出了重要的应用价值。本论文中报道了三种多孔有机聚合物骨架,并将它们应用到气体吸附与分离,荧光传感,非均相手性催化等不同的领域中,均取得了优秀的性质。基于资源最大化的有效利用以及可持续发展的理念,将多种性质结合到一种材料上逐渐成为一个热点话题。由于CMPs材料优秀的自身结构,这为其能作为一种功能性多孔材料提供了可能。而集多种功能于一身的CMP材料报道相对较少。在本论文的第三章我们通过无水三氯化铁催化的氧化偶联反应,成功地合成了一种含咔唑基的多功能共轭有机微孔聚合物MFCMP-1。由于孔道中产生的新型π共轭结构使其具有永久的微孔结构、高度的发光性质和丰富的高氮结构。在气体吸附与分离、硝基化合物检测和催化Knoevenagel反应上都展现出了良好的性质。使MFCMP-1成为了一个多功能集于一身的多功能有机聚合物材料。这种多功能材料在这是以往CMPs的文献没有报道过的。本论文的第四章我们首先设计与合成了一系列具有不同3,3’位取代基的手性联萘酚磷酸小分子。以这些手性联萘酚磷酸为单体,利用廉价的二甲醇缩甲醛作为交联剂,通过路易斯酸催化发生Friedel-Crafts反应,得到五种含有较宽的孔分布、高比表面积的超交联微孔聚合物BNPPA-HCPs。我们将这些超交联微孔聚合物作为一类新颖的手性催化剂,应用到苯并噁唑类、苯并恶嗪酮以及喹啉衍生物的不对称加氢还原反应中。与对应的小分子化合物相比,我们设计的催化剂具有优秀的性质,不但获得较高的产率与高的立体选择性,而且与小分子催化剂相比我们设计合成的催化剂生成产物较为纯净,可以重复利用多次,大大节约了成本。由于目前多数超交联微孔聚合物的应用仍然只限于气体吸附与分离,而在催化有机反应上的报道却十分匮乏,我们所的报道的催化剂将超交联微孔聚合物应用到催化手性反应中,扩大了其在实际应用中的范围和价值。细胞内的pH环境在许多病理过程中有着十分重要的角色,如酶活性的消失、炎症的产生和细胞的癌变都与p H值的改变有着密切的关系,微小的p H值变化都可能引发细胞相应的功能紊乱。因此p H值的检测对细胞生物学的分析有着十分重要的意义。多孔有机聚合物骨架由于其骨架易于修饰,使其在各个领域均有广泛应用。如何将多孔材料应用到p H荧光探针领域逐渐成为科学研究的热点。而在本论文的第五章中,我们通过2,5-二甲氧基-1,4-对苯二甲酸二酰肼与1,3,5-三羟基-2,4,6-三甲酰基苯进行缩合反应合成了一种共价有机骨架COF-JLU4。这种有机骨架在强酸、强碱和大多数常规溶剂中具有良好的化学稳定性,并且具有良好的亲水性。结合其独特的孔结构,通过质子化与去质子化的反应,改变其电子跃迁条件,使其荧光强度发生改变。我们将COF-JLU4应用于p H值得检测方面,检测范围较宽(p H=1~13),并且可通过“裸眼”观测的外观颜色的改变来检测p H值的变化,整个过程中不改变结晶性,不破坏骨架结构并且可重复利用,获得了良好的效果。这是首次COFs材料在p H检测上的应用,扩大了COFs材料的应用范围。具有一定的意义。