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金属有机骨架化合物(MOFs)由于其独特的结构特点及在吸附、分离、催化、光电磁等方面的潜在应用,受到越来越多科研工作者的关注。本文通过选择不同的柔性多羧酸有机配体和刚性含氮杂有机配体作为混合配体,设计合成了19个过渡金属-有机配位化合物:Zn(dpd)(4,4’-bpy)0.5(1),Zn(Hdpd)2(4,4’-bpy)2·H2O(2),Co3(Hdpd)2(dpd)2(4,4’-bpy)3(H2O)2·2H2O(3),Co(Hdpd)2(4,4’-bpy)(H2O)2·2H2O(4),Ni(Hdpd)2(4,4’-bpy)(H2O)2·2H2O(5),Mn(dpd)(bpy)(H2O)(6),Co(dpd)(bpy)(7),Cu(dpd)(H2dpd)(bpy)(8),Mn(dpd)(phen)2(H2O)(9),Co(dpd)(phen)(H2O)(10),Co(dpd)(phen)(H2O)(11),Mn(cob)(phen)(12),Co(cob)(phen)2(H2O)·5H2O(13),Co(cob)(phen)(14),Cd(cob)(phen)(15),Mn(cob)(2,2’-bpy)(H2O)2(16),Co(cob)(2,2’-bpy)(H2O)2(17),Cu(Hcob)2(2,2’-bpy)(H2O)2·H2O(18),Cd(cob)(2,2’-bpy)(19),(H2dpd=2,4-diphenyl ether dicarboxylic acid,4,4’-bpy=4,4’-bipyridine,2,2’-bpy=2,2’-bipyridine,phen=1,10-phenanthroline,H2cob=2-[(4’-carboxybenzyl)oxy]benzoic acid),并对它们分别进行了结构表征和一系列的性能研究。化合物1-5是通过2,4-二苯基醚二羧酸配体和线形桥连含氮杂配体由水热合成法得到的,其中,化合物1是具有{4·82}{4·82·103}拓扑的三维骨架结构。化合物2是一个单核结构,通过氢键和π···π堆积相互作用自组装成三维超分子结构。化合物3是一个二维阶梯网络,拓扑为{4·62}2{42·62·82},结构中包含一维阶梯链结构。化合物4和5是同构的一维链,通过氢键相互作用连接形成二维超分子结构。化合物6-11是由2,4-二苯基醚二羧酸配体和弯曲形含氮杂配体合成的,化合物6是一个三维的(3,3)-连接的骨架结构,化合物7由一维之字链通过氢键连接成三维超分子网络。化合物8是由一维链通过氢键连接成二维超分子层状结构。化合物9是个单核结构,通过氢键和π···π堆积作用自组装成三维超分子结构。化合物10和11都是一维链状结构,且通过氢键和π···π堆积作用连接成三维超分子结构。化合物12-19是通过柔性2-[(4’-羧基苯基)氧基]苯甲酸配体与弯曲形含氮杂第二配体合成而得到的。化合物12、14、15是同构的二维层状结构,并通过层间的π···π堆积作用构筑成三维超分子结构。化合物13和18都是单核结构,通过氢键和π···π堆积作用自组装形成三维超分子结构。化合物16和17是同构的一维之字链,进一步通过氢键作用形成了二维超分子结构。化合物19是一个无限的一维链状结构。本论文分别通过元素分析、红外光谱、热重分析、单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射等,对这19个化合物进行了表征,并测试了它们的光学、磁学和水蒸气吸附性能。根据柔性多羧酸配体的羧基去质子化程度的不同,及柔性配体本身易扭曲的特性,在连接金属中心时可以得到不同维数、不同配位模式的多样结构。刚性第二配体以桥连或者螯合的不同方式配位,也会影响金属中心的配位模式。这几种配体中的功能基团还可以通过氢键和π···π堆积相互作用来构筑具有更高维数的网络结构。基于对这些不同结构配合物的形成规律进行分析可对今后设计合成预期结构的金属有机骨架化合物提供一定的帮助。同时,本论文还选用了一个镍过渡金属配合物,研究了镍催化下的二芳基甲烷类化合物与芳基溴和芳基氯的芳基化反应。这个工作的意义在于我们成功引入了一个独特的镍(NIXANTPHOS)基催化剂体系,提供了一个直接从二芳基甲烷合成三芳基甲烷的方法,而不需要预功能化其他有机原料。研究还对比了镍(NIXANTPHOS)基催化剂与其它的镍(XANTPHOS)及其衍生物基催化剂的催化活性。为了测试镍(NIXANTPHOS)催化剂的一般适用性,我们还将其用于一个新的2-吡啶甲基胺类化合物与溴苯的芳基化。在基于37个不同的单齿-双齿偶联配体的镍催化剂中,Ni(NIANTPHOS)催化剂是活性最高的一个,展现了独特的催化活性。