金属有机笼（MOCs）是典型的由多个配体和金属构成的具有特殊结构和孔洞的超分子配合物。作为金属有机材料的一种，广泛应用于主客体化学研究，在分离识别、稳定活性物种、限域催化反应等方面有潜在应用价值，目前已成为化学科学和材料科学的研究热点和前沿。本论文主要着眼于金属有机笼的合成方法和性质研究，开展以下两方面工作：　　一、我们挑选一系列已报道的用溶液法合成的M4L6金属有机笼，改用机械力化学合成与次级组分自组装相结合的方法，在室温环境中成功地快速合成了配合物1-6，提供了一种新的合成金属有机笼的绿色方法-机械力化学合成法，此方法节能高效而且对环境友好；我们还对配合物1和2的氢键网络和吸水性质做了详细研究，发现了两种非常复杂的HBWN-1和HBWN-2水网络。这种配位笼氢键网络可以作为一种稳定水氢键网络的潜在载体，为研究水的超分子化学提供一种简便的新途径。　　二、在我们课题组之前的研究基础上，通过选择不同取代基的咪唑醛和胺类作为次级组份，与硝酸镍自组装合成了三个14核的二十四面体咪唑笼Ni14L24（配合物7-9）。这些配位笼取代基不同，溶解性也不同，但大的空腔和小的菱形窗口导致它们捕捉到的有机小分子不能自由出入，笼子外面的分子也进不去，具有监狱分子的特性；作为新的尝试，我们设计了详细的监狱分子拘禁 CO2气体的实验，通过 IR、GC、TGA-MS、高压气体吸附等多种表征手段，证明了温室气体CO2在高压下可以进入咪唑笼，压强释放后恢复到室温状态CO2也很难逃逸出来；而且由于笼子的窗口很小，CH4和 N2即使在高压情况下也不能进入笼内，因此这些监狱分子笼对CO2具有选择性拘禁的效果，在甲烷气体的纯化方面具有潜在应用价值。