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近年来，具有纳米孔洞的金属有机笼状化合物和配位聚合物作为配位超分子化学的两个重要组成部分受到科学家们的极大关注，这不仅仅是因为它们具有独特的结构，还应归功于其与传统多孔材料相比，具有更大的比表面积、更强的主客体相互作用、可调节的孔环境，使得具纳米尺度空腔的金属有机超分子化合物在气体储存与分离、催化、客体分子包裹与识别、与分子检测等领域具有良好的应用前景。本论文共分为以下四个章节: 第一章，简单的介绍了配位化学的发展和重要性。着重讨论了配位超分子化学的两个重要组成部分:金属有机笼状化合物和配位聚合物的合成和应用。 第二章，基于三齿半刚性配体的配合物的可控自组装。首先利用半刚性三齿配体L1(tpst)和CdI2得到一例Cd3(L1)2的超分子笼状化合物1;其次利用L1和四配位的Pd2+得到一例Pd6(L1)8的超分子笼状化合物2;利用L1和直线型二配位的Ag+自组装得到一例新颖的双纳米管Ag6(L1)4化合物3;最后利用L1和HgCl2得到了一例一维的配位聚合物([Hg1.5(L1)Cl-3]·CHCl3)化合物4。 第三章，基于二齿半刚性配体的配合物的可控自组装。采用一个半刚性二齿配体L2(psb)和HgCl2反应形成了一个正方形的[Hg2L22Cl4]大环（化合物5），与AgCF3SO3反应形成了一个长方形的[Ag2L22(CF3SO3)2]大环（化合物6），与ZnCl2反应形成一个菱形的[Zn2L22Cl4]大环（化合物7），与HgI2反应形成了一个正方形的[Hg2L22I4]大环（化合物8），与化合物5类似。研究发现，形成的四个大环中，只有正方形的[Hg2L22Cl4]和[Hg2L22L4]大环可以进一步互锁自组装为聚索烃([Hg2L22X4]n,X=Cl和I)。 第四章，基于半刚性配体构筑的配合物的选择性吸附和识别。使用配体L3(H2thb)和Ca(Ⅱ)合成得到了两例金属有机框架材料([(MeNH2+)Ca2(L3)2(H2O)(DMA)]·DMA)化合物9和([Ca(L3)(H2O)(DMA)])化合物10。研究发现，化合物9可以高效的吸附重金属镉离子，同时低浓度下可以荧光识别溶液中的镉离子。研究其机理发现，对镉离子的超高吸附量来自活性位点和空腔限域效应协同作用所致。另外，使用L4(H6dpot)和Zn(Ⅱ)合成了一例笼状基元构筑的化合物([Zn7(L4)2(OH)2(H2O)4.5]·12.8DMA)化合物11。该化合物在超低浓度下可以有效的选择性识别易爆炸的PNP，以及可以高效的识别乙基苯。