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金属有机框架(MOFs)晶态材料是一种由有机配体和无机金属离子或者金属簇在适宜的条件下自组装而成的新型功能化材料。有机配体的选择多样性和金属离子配位模式的多样性，以及反应条件的调控，为合成种类丰富、性能多样的MOFs材料提供了广阔的空间，目前该方面的研究已逐渐渗透到吸附分离、催化、发光、变色、储能、机械形变等多个领域。晶体材料内部分子的高度有序排列使得我们可以借助X-射线单晶衍射或者同步辐射的方法确定化合物的具体结构，从而帮助我们更加深入合理的理解它的构效关系，进而为我们设计性能更加优异的MOFs材料提供直接的参考。本论文采用具有双重光电活性的乙烯基吡啶鎓盐作为主要的构建单元，通过溶液挥发、溶剂热、光照转化等方法得到了10例新颖的超分子化合物晶体。通过单晶X-射线衍射、粉末X-射线衍射、傅里叶变换红外光谱，紫外可见固体漫反射、元素分析、1H核磁谱、热重分析谱、高压蒸汽吸附脱附、顺磁共振谱、X-射线光电子能谱、荧光光谱等手段对所得化合物的荧光、变色、吸附分离性能和结构进行了表征和分析: (1)乙烯基吡啶鎓盐有机小分子晶体:首先我们通过对反式-1，2-二（4-吡啶基）乙烯(4，4-bpe)端基氮进行季铵盐化，得到了一个新的乙烯基吡啶鎓盐:溴化1-(3，5-二羧酸甲酯苯亚甲基)-4[2-(吡啶)乙烯基]-吡啶鎓盐(DBCAbpeBr)。通过溶剂挥发的方法得到了该化合物的单晶2-1，该化合物对紫外光和可见光分别表现出荧光开启和光致变色的响应，通过核磁谱、紫外漫反射谱、顺磁谱等测试手段表明这两种现象分别来自两种不同的光化学反应。通过离子交换的调控方法，我们得到了化合物2-2，由于晶体内部分子排列方式的改变，化合物2-2无论在紫外光还是可见光下只表现出变色一种性质。至此，我们不仅在（4，4-bpe）传统的环合性质上拓展了其变色的性质，并且通过严格的控制刺激光源的波长控制两个光化学反应的发生。 (2)[2+2]光环合反应修饰MOFs孔道;通过氯化1-(4-苯甲酸基)-4-[2-（4-吡啶基）-乙烯]-吡啶鎓盐(HBCbpeCl)与Zn(Ⅱ)配位组装合成了一例多孔的二维MOFs框架结构(3-1)。单晶衍射表明3-1具有少见的右手螺旋和左手螺旋纳米孔道交替排列的构造。形成的1D孔道内壁排列着带正电荷的吡啶鎓盐部分，这样的环境在理论上对路易斯碱分子例如:甲醇、乙醇、水蒸汽有较高的亲和性。除此之外，因为分子间的阳离子-π相互作用，相邻的BCbpe分子被诱导为反平行排列，且相邻C=C双键符合[2+2]环合要求，如此便可以通过光环合反应将化合物转化为三维的结构。将环合修饰后的化合物应用到气相色谱醇水分高的测试中表明，环合后的产物能够更好地分离乙醇和水的混合物。这为我们定向后修饰合成多孔配位聚合物提供了一种可行的方法。 (3)阴离子诱导的变色和环合性质分离的MOFs合成:首先将DBCAbpeBr酸化，得到H2DBCbpe·2Br(4-1)具有三个配位点的乙烯基吡啶鎓盐配体晶体4-1。其次通过溶剂热的方法将该配体与zN(Ⅱ）构筑了两例新颖的三维二重穿插的框架结构4-2和4-4，化合物4-2在光照实现了单晶到单晶的转化得到了化合物4-3，化合物4-3能够实现光致变色和热致褪色的循环过程。而化合物4-4因为溴离子交换为硝酸根离子，结构与4-2不同，C=C双键能够进行[2+2]光环合反应，伴随着环合过程产生的同样是荧光的出现。这也为我们研究环合和变色分离的MOFs材料提供了很好地方法。 (4)纳米孔道化合物的合成与性能研究:乙烯基吡啶鎓盐配体(H2DBCbpe·2Br)拥有两种配位原子:氮和氧。通过软硬酸碱理论，配位场理论等可知，稀土离子是亲氧的，而第八副族的金属大部分是亲氮的，一些过渡金属既亲氧又亲氮。通过探索我们合成了一例Cu-Eu异金属配位的纳米孔框架结构5-1，并对该化合物在蒸汽吸附方面进行了初步的探索;另外通过改变金属离子与配体的比例和合成方法合成一例Cu的二维层状纳米孔道结构MOFs5-2，通过其配位模式我们可以看出我们合成三配位点的配体初步达到了扩展化合物维度的效果。