金属-有机框架（MOFs）是一类新型的无机有机杂化的晶态多功能材料,由金属节点（金属离子或金属簇）与连接体（有机配体）相互配位结合构成的周期性网络结构。这类材料往往具有高的比表面积和孔隙率、不饱和的金属活性位点和独特的光、电等优良性质,使其在气体分离与储存、光学器件、催化、对映体的识别与拆分、磁性材料、药物的传送等方面具有巨大的应用潜力。在构筑结构新颖且具有预期功能的配位聚合物的过程中,选择合适的金属离子和有机配体是极其重要的。本论文采用天然的手性丙氨酸和苯丙氨酸修饰芳香多羧酸合成纯手性的芳香多羧酸配体,与金属离子组装成纯手性金属-有机框架材料（HMOFs）,并展开结构及相关性能的研究。主要内容包括以下两个部分:一、通过把L-苯丙氨酸和L-丙氨酸分别嫁接到5-甲基间苯二甲酸和4’-甲基联苯-3,5-二甲酸上,合成了两个新型手性芳香多羧酸有机配体,即（S）-5-[（（1-羧基-2-苯乙基）胺基）甲基]间苯二甲酸（（S）-5-（（（1-carboxy-2-phenylethyl）amino）methyl）isophthalic acid,H₃L¹）和（S）-4’-（（（1-羧乙基）胺基）甲基）-[1,1’-联苯]-3,5-二羧酸（（S）-4’-（（（1-carboxyethyl）amino）methyl）-[1,1’-biphenyl]-3,5-dicarboxylic acid,H₃L²）,采用水热溶剂热的方法,通过调节溶剂的种类和比例、反应的温度和时间、金属盐的种类等,分别与金属离子Pb²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Mn²⁺等合成了6个2-3D纯手性配位聚合物和2个中心对称配合物,即[Pb（HL¹）]_n（1）、{[Cd₄（L¹）₂（pea）₄（OH）₂]?CH₃OH}_n（2）、{[Zn₃（L²）₂（H₂O）₂]?2H₂O}_n（3）、{[Pb（HL²）（H₂O）]?H₂O}_n（4）、{[Cu₂（HL¹）₂（bipy）]?2H₂O}_n（5）、{[Cu₂（HL¹）₂（bpe）]?H₂O}_n（6）、[Co₂（da）₂（H₂O）₆][Co（H₂O）₆]?4H₂O（7）和{[Mn₃（da）₂（H₂O）₁₀]?6H₂O}_n（8）（其中pea=（S）-α-甲基苄胺,bipy=4,4′-联吡啶,bpe=1,2-二（4-吡啶基）乙烯,da=5,5’-（（dimethylammonio）bis（methylene））diisophthalate）。通过X-射线单晶衍射（XRD）、红外光谱（IR）、热分析（TGA）、X-射线粉末衍射（PXRD）、元素分析（EA）、荧光（FL）和圆二色谱（CD）等实验测试方法分别对合成的配合物进行了详细的结构表征和相关性质研究。晶体结构分析表明,在刚性芳香环上嫁接柔性氨基酸基团合成的这类芳香多羧酸手性配体H₃L¹和H₃L²与不同金属离子组装时,不仅表现出多种配位模式和存在形式（如负二价两性离子、二价阴离子和三价阴离子）,而且和金属离子可以构建单重或双重2₁螺旋链亚结构,进一步通过螺旋链亚结构之间的联结形成具有不同拓扑结构的2-3D螺旋结构。CD谱测试结果进一步证实了这些配合物的纯手性特征。因此,使用手性配体H₃L¹或H₃L²和金属离子组装时,配体的固有手性不仅传递给了合成的配合物1-6,而且可以诱导产生新的螺旋手性,形成具有多种类型的纯手性金属-有机螺旋框架结构。特别有意思的是,用配体H₃L¹和Cu^II组装时,通过有目的地加入辅助桥联配体bipy或bpe,合成了具有异质同构的3D纯手性多孔配位聚合物5和6,实现了在不改变金属-有机框架结构的同时通过改变辅助桥联配体的长度调控有效孔洞的大小。使用手性配体H₃L¹和金属离子Co^II或Mn^II在水和DMF的混合体系中通过溶剂热反应合成了零维的金属-有机大环7和1D配位聚合物8。意外的是,在此合成条件下,手性配体H₃L¹原位反应生成由二甲胺联结两个5-甲基间苯二甲酸根的非手性的芳香四羧酸根配体da。荧光和二阶非线性光学性质研究结果表明,配合物1-4都具有强的荧光发射,配合物2-4具有明显的二阶非线性光学活性。此外,以配合物2为荧光探针,研究了它对常见的溶剂分子和金属离子的识别性能。发现溶剂DMF、DMAc和丙酮以及金属离子Fe³⁺对配合物2的荧光有很强的猝灭效应,表明配合物2在对DMF、DMAc、丙酮和金属离子Fe³⁺实施可视化的检测方面具有一定的潜在应用价值。二、利用H₃L¹与稀土金属离子Eu^III、Tb^III配位,构筑了两个异质同晶结构的Ln-HMOFs,即[Eu（HL¹）Cl]_n（9）、[Tb（HL¹）Cl]_n（10）。配合物9和10是由有趣的同轴三重螺旋链构成的5-连接的三维螺旋HMOFs,配体H₃L¹不仅把其固有手性传递给合成的Ln-HMOFs,还诱导形成结构新颖的螺旋结构。通过PXRD和CD谱测试进一步证实了合成的配合物的纯度和手性特征。光致发光研究表明,配体对金属离子Eu^III和Tb^III的发光具有较好的敏化作用,配合物9和10分别表现出中心离子Eu^III和Tb^III的强的特征发射。二阶非线性光学性质研究结果表明,9和10具有良好的SHG效应,在非线性光学材料方面具有潜在的应用价值。