本论文依据分子工程原理,从金属-有机骨架化合物的功能性出发,主要研究这类化合物的合成,拓扑结构和多功能性质,旨在探索金属-有机骨架化合物的结构多样性,并在结构研究的基础上,开发新型次级结构单元以及具有新颖拓扑结构的金属-有机骨架化合物的设计合成与性质应用。本论文选择不同构型的有机配体合成出28种金属-有机骨架化合物,并对所合成的化合物进行了单晶结构解析和相关多功能性质的研究。首先,本论文立足于通过利用四连接的有机配体或者构筑无机和有机的四连接基块,成功地合成出具有分子筛MTN,ABW和BCT拓扑结构新型金属-有机骨架化合物(第二章)。其次,本论文的另一个工作重心主要聚焦在有机胺对合成金属-有机骨架化合物的影响。基于此,本论文考察了不同有机胺在柔性的饱和羧酸配体环己烷三羧酸合成中的影响(第三章),以及考察了不同有机胺作为模板在刚性均苯三酸配体合成中的影响(第四章)。再次,本论文开展了手性金属-有机骨架化合物的合成工作,为这类材料在手性拆分和不对称催化等方面积累一些经验(第五章)。此外,本论文也尝试了同时包含两种过渡金属的杂金属-有机骨架化合物(第六章)和混合两个含O(羧酸)配体的金属-有机骨架化合物(第七章)的合成研究。最后,本论文立足于调整适宜的合成条件,从而成功地构筑了五个新颖拓扑结构的多核簇型金属-有机骨架化合物(第八章)。本论文详细地阐述了上述金属-有机骨架化合物的合成条件和方法、拓扑结构、及其在氢气存储、离子交换、吸附以及光、电、磁学等相关多功能性质的研究,为该体系的进一步设计合成奠定了基础。