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金属有机框架（MOFs）代表了一类杂化的有机无机有序网络超分子材料，是通过有机桥连配体和无机金属离子的结合构成的有序网络结构。这些材料由刚性的多齿桥连支柱和金属节点组成。高的微孔体积、大孔径，以及可能提供活性点的高含量金属是这类材料的重要特征。MOFs的催化性能是当前研究热点之一。由于MOFs的孔尺寸和框架的功能性可以调整应用于各种各样的催化反应中，所以MOF能够设计成形状、尺寸、化学和对映选择性的催化剂。众所周知，基于延长羧酸配体的MOFs设计在无机化学研究中一直备受瞩目，使用这些延长的配体已经产生很多有趣的多孔金属有机框架，这些材料拥有大尺寸的孔道以及高的比表面积，并展现了优良的特性。本论文主要以延长的多取代羧酸和磺酸盐为配体，包括9-乙基-3,6-咔唑二羧酸（H2L）、4,4’-双（2-磺酸钠苯乙烯基）联苯（Na2L’）、4,4’-（9,10-蒽二基）-二苯甲酸（H2L’’）、三（4’-羧酸联苯基）胺（H3L’’’），以过渡金属或稀土金属为节点，采用水热或溶剂热的方法，通过调节改变晶体生长温度、溶剂或者添加辅助配体等手段，合成4个系列共14个新型MOFs。利用单晶X-射线衍射、元素分析、粉末X-射线衍射、傅立叶转换红外光谱、热重分析等研究手段其结构进行测试和表征，充分证实了它们的结构。在第二章中，我们用9-乙基-3,6-咔唑二羧酸（H2L）配体与过渡金属Mn（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）合成三个1D链。分别为{[Mn（L）（bpy）]·2H2O}∞（1）,{[Mn（L）（phen）]·2H2O}∞（2）,{[Cd（L）（bpy）]·2H2O}∞（3）。在论文中，我们详细研究了化合物1的荧光和变温磁化率。在第三章中，我们首次使用Na2L’配体以配位键连接方式合成镧系金属有机框架（LMOFs）。使用分子长度达2nm的荧光增白剂4,4’-双（２-磺酸钠苯乙烯基）联苯（Na2L’）和4,4’-联苯二甲酸（H2bpdc）为主配体，邻菲罗啉（phen）为辅助配体与稀土盐水热反应合成6个新型配合物，分别为配合物[La2（L’）3（phen）3（5H2O）]·3H2O （4）以及5个同构的三维LMOFs，即[Ln（L’）（bpdc）0.5（phen）]∞（Ln=Sm（5）, Eu （6）, Gd （7）, Tb （8）, Dy （9））。就化合物4而言，当除去配位水分子后，能高效催化烷基苯苄位氧化，生成专一产物酮。该反应具有100%的化学选择性，并且催化剂第二次循环使用也有很高的催化效率。化合物6的荧光特性表明，该类化合物具有很强的发光性能，有很宽的激发波长范围，表现出可变的发光波段，在325nm处激发，配体和金属都显示出发光性能。在第四章中，我们使用4,4’-（9,10-蒽二基）-二苯甲酸配体与过渡金属（Zn2+、 Cd2+）合成了三个新型三维结构MOFs，分别为配合物{[Cd（L’’）（H2O）]·3H2O}∞（10）、{[Zn4O（L’’）3]·3H2O}∞（11）和[Cd3（L’’）2（i-pyc）（pyc）]∞（12）（L’’=4,4’-（9,10-蒽二基）-二苯甲酸根，i-pyc=异烟酸根，pyc=烟酸根）。我们主要研究10的性质，包括荧光，CO2气体吸附和催化特性。氮吸附-脱附实验表明10具有持久的多孔性（Langmuir比表面积为324m2/g）。当活化除去配位水分子后，得到化合物10’，10’对烷基苯苄位氧化具有很高的催化活性，催化剂循环利用三次，产物产率只是轻微降低，实验表明反应后催化剂并未流失，结构保持不变，并且反应产物单一，除了酮之外，并未检测到其他氧化产物。实验结果证明该催化是非均相的反应，具有100%化学选择性。据我们所知，这是首次使用一个有配位不饱和的含Cd（Ⅱ）MOFs催化烷基苯的氧化反应。这个工作对非均相催化剂的合成和使用提供了一个有效的策略和途径，特别是对于基于Cd（Ⅱ）的MOFs。在第五章中，我们使用三-（4’-羧基联苯基）胺（H3L’’’）和过渡金属（Zn2+、 Cu2+）溶剂热反应得到两个三维结构的MOFs，分别为{[Zn2（L’’’）（OH）]·2DMF·H2O}∞（13）和{[Cu（HL’’’）（DMA）]·DMA·2H2O}∞（14）。化合物13是一个二重互穿三维网络结构，结构中羟基桥连两个[Zn2（CO2）3]次级结构单元形成独特的Zn-O-Zn之字形的链。化合物13具有持久性多孔性，在77K下N2吸附-脱附实验结果可知Langmuir比表面积为848m2/g，BET比表面为588m2/g。高的热稳定性（分解温度为450°C），对Friedel-Crafts反应具有高的活性，以及具有CO2气体吸附和发光特性。在一个atm下，温度为273K时CO2的吸附量是42.0cm3/g。化合物14则是通过配体链和典型的轮状[Cu2（CO2）4]次级结构单元形成的二维格子层结构，二维格子层相互嵌套在一起，最终形成三维网状结构。当加热除去和铜在轴向配位的小分子DMA后获得活性位点，活化后的14’能高效的催化烯烃的环氧化反应，对内烯有高的活性和选择性，催化剂可以循环使用而结构保持不变，是一个良好的非均相催化剂。据我们所知，这是首次使用过氧叔丁醇作氧化剂，含有Cu（Ⅱ）的MOFs作为催化剂催化烯烃环氧化反应。