金属有机框架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）材料,是一种具备可设计结构、可调控功能位点和可限制孔隙大小等突出特点的多孔材料,其在气体吸附与分离、催化、荧光传感、生物医药、磁性、光的调控等研究领域具有可观的应用前景。合理选择金属中心和有机配体组装合成新型MOFs材料成为化学研究人员近年来研究的热点。本论文选择三种同分异构的邻、对、间位取代酚氧基的柔性三羧酸配体作为有机构筑单元,与稀土金属和过渡金属离子配位,合成了一系列具有新颖结构的MOFs,研究了其荧光传感、发光调控和磁性。本论文工作主要包括以下三个方面:1.利用邻位和对位酚氧基羧酸配体2-（3,5-二羧基苯甲氧基）苯甲酸（H₃L1）和4-（3,5-二羧基苯甲氧基）苯甲酸（H₃L2）与Eu、Tb金属盐合成4个Ln-MOFs:[Eu（L1）（DMF）（H₂O）]_n（1）,[Tb（L1）（DMF）（H₂O）]_n（2）,{[Eu（L2）（DMF）₂]·H₂O·0.5DMF}_n（3）,{[Tb（L2）（DMF）₂]·H₂O·0.5DMF}_n（4）。配合物1和2为同质异构,通过羧基连接金属离子形成双核单元Ln₂（μ-CO₂）₂（η-CO₂）₂,六个相邻的二聚体相互连接,延伸为（3,6）连接的rtl结构。配合物3和4为同质异构,邻近的Ln³⁺离子通过来自有机配体的羧基氧原子桥连形成双核单元[Ln₂（COO）₆]_n（SBU）,双核单元间通过配体连接成三维（3,6）-连接的{4²·6}₂{4⁴·6²·8⁷·10²}拓扑结构。配合物1和3表现出Eu³⁺离子的特征性⁵D₀→⁷F_J（J=1-4）跃迁发射峰,对应于红光区的发射。配合物2和4显示出Tb³⁺离子的特征发射峰（⁵D₄→⁷F_J,J=6,5,4和3）的跃迁,对应于绿光区的发射。在配合物1和2中,还存在配体的发射峰。通过改变原料中Eu和Tb的比例,我们得到了两个系列的掺杂配合物1-Eu_xTb_1-x和2-Eu_xTb_1-x。固态荧光测试表明,随着Tb³⁺含量的增加,Eu³⁺的吸收峰逐渐减弱,而Tb³⁺的吸收峰逐渐增强。受配体在蓝光区发射峰的影响,随着1-Eu_xTb_1-x的发光逐渐从红光区向蓝光区靠近,当Eu/Tb的比例为6:4和7:3时,掺杂配合物发出的光接近接近白光。而2-Eu_xTb_1-x发光范围仍然在红光区。四个配合物对Fe³⁺、Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-具有较强的荧光选择性。机理研究表明,荧光猝灭现象是内滤效应和待检测物同配合物中氧原子相互作用协同的结果。四个配合物作为特异性识别Fe³⁺、Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-的荧光传感器具有一定的应用前景。2.利用三种同分异构的酚氧基多羧酸配体2-（3,5-二羧基苯甲氧基）苯甲酸（H₃L1）、4-（3,5-二羧基苯甲氧基）苯甲酸（H₃L2）及3-（3,5-二羧基苯甲氧基）苯甲酸（H₃L3）与不同的含氮配体和过渡金属反应,得到9个MOFs:{[Cd_1.5（L1）（4,4’-bpy）（H₂O）]·DMF·2H₂O}_n（5）,[Zn（HL2）（4,4’-bpy）（H₂O）]_n（6）,{[Zn₂（HL₂）₂（Ls）（H₂O）]?3H₂O}_n（7）,{[Zn（HL3）（bpea）]?DMF}_n（8）,{[Cd_1.5（L3）（bpea）_1.5（H₂O）_1.5]?0.5H₂O}_n（9）,{[Ni（HL1）（bpe）（H₂O）]·0.5DMF·0.5H₂O}_n（10）,{[Ni（HL1）（bpe）_1.5（H₂O）]·DMF·3H₂O}_n（11）,{[Co_1.5（L1）（4,4’-bpy）_1.5]·DMF·2H₂O}_n（12）,{[Co（HL3）（bpea）]?DMF}_n（13）（bpea=1,2-二（吡啶基）乙烷,4,4’bpy=4,4-联吡啶,Ls=2,5-双（4-吡啶基）-1,3,4-噻二唑,bpe=1,2-二（吡啶-4-基）乙烯）。配合物5和12具有相似的三维结构,配合物5中相邻两个Cd1原子之间形成Cd₂（CO₂）₄的次级结构单元（SBU）,通过配体的连接形成一维链状结构,链间通过羧酸配体在ac面形成二维层状结构,而Cd2在桥连羧酸配体的连接下分别分布在二维层的上下。bpy配体连接二维层形成三维结构。配合物6中两个金属中心形成次级结构单元Zn₂（CO₂）₄,次级结构单元通过配体HL2^2-连接成一维链状结构,链间通过氢键形成三维超分子结构。配合物7具有二维层状结构,两个中心金属Zn由配体Ls连接成双核单元Zn₂（CO₂）₄。双核单元由羧酸配体上来自同一苯环的羧酸基团相互连接。配合物8和13为同质异构,羧酸配体连接金属原子沿c轴方向形成一维链状结构,bpea配体在b轴方向上连接金属原子形成一维弯曲链状结构。两条链相互连接沿bc平面形成二维层。层间通过相邻苯环间的π???π堆积作用形成三维穿插结构。在配合物9中,由于无序结构的存在,相邻双核单元中的Cd1原子共用半个Cd2原子,相邻双核单元形成次级结构单元Cd_2.5（CO₂）₆。次级构筑单元之间经过羧酸配体连接成一维羧酸链,羧酸配体中不在同一个苯环中的羧基连接羧酸链形成金属羧酸层。bpy配体起桥联作用将金属羧酸层连接成三维结构。配合物10中部分去质子的羧酸配体连接Ni^II中心形成一维线性链,链间通过bpe配体连接,沿ab平面延伸成二维层,相邻层通过芳环之间的相互作用堆叠在一起,形成具有平行穿插结构特点的2D+2D→3D超分子结构。配合物11中羧酸配体连接Ni^II中心,沿轴形成一维S形链,bpe配体连接Ni^II中心形成Ni₆（bpe）₆二维层,相邻层间形成新颖的2D+2D→3D倾斜穿插结构。羧酸链和穿插层之间共用金属中心连接形成5-连接的（4⁴?6⁶）三维结构。荧光测试表明,配合物5-9在H₂O溶液中对Fe³⁺、Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-具有良好的特异性识别性能,此外配合物8和9还对Cr³⁺具有选择性。通过改变反应原料的比例和反应时间,配合物10和11表现出晶态到晶态相互转化。磁性测试表明配合物12和13中Co²⁺具有不同程度的反铁磁性相互作用。3.利用邻位和对位酚氧基羧酸配体2-（3,5-二羧基苯甲氧基）苯甲酸（H₃L1）和4-（3,5-二羧基苯甲氧基）苯甲酸（H₃L2）分别与稀土金属盐反应,合成了以下7个Ln-MOFs:[Ln（L1）（H₂O）（DMF）]_n（Ln=Sm 14,Gd 15,Dy 16,Ho 17,Er 18,Y 19）,{[Gd（L2）（DMF）₂]·H₂O·0.5DMF}_n（20）。配合物14-19和配合物1-2为异质同构,配合物20和配合物3-4为异质同构。磁性测试结果表明配合物15、16和20均有不同程度的反铁磁性相互作用。该论文利用三种同分异构的酚氧多羧酸配体合成了20个MOFs,分别表现出优异的发光、传感和磁性。我们的研究表明,有机构筑单元对调控MOFs材料的结构和功能具有十分重要的作用。