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金属–有机骨架（Metal–Organic Frameworks,MOFs）材料是一类新型的无机–有机杂化多孔晶态材料,具有较高的比表面积和可调控的孔道结构,在气体储存与分离、催化、荧光传感等领域具有潜在的应用价值。近年来,随着工业的不断发展,功能导向MOFs材料的设计合成已成为当下的研究热点。功能导向MOFs材料的设计合成,通常需在MOFs材料中引入相应的功能位点,以发挥其在某一特定领域的优势。从无机次级结构基元（Secondary Building Units,SBUs）的角度出发,可通过调变金属种类或调控金属（簇）的配位模式,引入功能化金属位点;从有机配体的角度出发,可通过将其官能化,实现官能团功能位点的引入。基于此,本文围绕MOFs材料在催化和荧光检测方面的功能需求,分别采用上述两条途径,有针对性地构筑了一系列含有功能位点的MOFs材料。针对MOFs材料在Knoevenagel缩合反应和二氧化碳环加成反应中由于活性位点缺失及数量有限导致其催化性能远未达到理想状态等问题,将可作为活性催化位点的官能团和开放金属位点引入MOFs材料骨架中,通过逐步调控MOFs材料中活性催化位点的种类和密度,实现了Knoevenagel缩合反应和二氧化碳环加成反应的高效催化;针对MOFs材料在化学检测领域荧光猝灭后信号丢失不易恢复、易受外围环境刺激等缺点,通过引入发色基团与结构调控,实现了MOF材料的多重荧光响应,并通过理论计算研究了其荧光响应机制。本文的研究成果如下:（1）针对Knoevenagel缩合反应的高效催化,选用官能化的有机配体以及多种无机SBUs,构筑了化合物1～5。通过逐步增加MOFs材料中活性位点的种类和密度,实现了Knoevenagel缩合反应的高效催化,并阐释了MOFs材料活性位点的调控对催化性能的影响。化合物1和2由双核铜轮桨基元和含有脲基的配体构筑而成,存在脲基Br（?）nsted碱性位点,具有良好的Knoevenagel缩合反应催化性能。化合物3进一步增加了Br（?）nsted碱性位点的密度并引入开放金属位点。化合物3由钇–氧金属链和酰胺基三齿羧酸配体构筑而成,在开放金属位点和Br（?）nsted碱性位点的协同作用下,其具有比化合物1更高的Knoevenagel缩合反应催化活性。为进一步增加骨架的开放金属位点密度,引入了三核铟结构基元,并分别与两个酰胺基三齿羧酸配体构筑了化合物4和5。得益于两种材料超高的Lewis酸性位点和Br（?）nsted碱性位点密度以及适宜的孔道环境,二者均可实现Knoevenagel缩合反应的高效催化。此外,活性位点的种类、密度和分布均较优的化合物4和5同样展现出温和条件下以及模拟烟道气环境中高效的二氧化碳环加成反应催化性能。（2）为提升MOFs材料中开放金属位点的密度和种类,以实现更加高效的二氧化碳环加成催化性能,同时拓展MOFs材料结构多样性、增强其化学稳定性,基于软硬酸碱理论和分子构筑块法,构筑了结构新颖的双金属、双配体基MOFs材料—化合物6～9。其中,化合物6基于三核铟簇和六元铜环构筑而成,铟离子和铜离子可全部作为Lewis酸性位点;化合物7基于六元铜冠嵌套六核锆簇构筑而成,铜离子可作为Lewis酸性位点。二者均存在超高的Lewis酸性位点密度,展现出高效的二氧化碳环加成催化性能,且化合物6由于具有更多的Lewis酸性位点,其催化性能优于化合物7。（3）针对发光MOFs材料的荧光响应特性,合成了含有咔唑发色基团的弯曲配体,并以12-连接的六核钇簇为结构基元,构筑了一例发光MOF材料—化合物10。化合物10对硝基爆炸物展现出基于荧光猝灭的高灵敏度检测性能,其荧光猝灭机理为激发态电子转移、能量共振转移及动态猝灭机理的共同作用。此外,化合物10对酸性物质具有独特的荧光增强及荧光猝灭-增强响应。密度泛函理论和含时密度泛函理论计算结果表明,配体的苯环旋转为内转换非辐射跃迁中能量损耗的主要来源。通过计算配体中苯环与咔唑二面角扭转的变化和酸-配体复合物的结合能,以及对激发态电子转移、弗兰克-康登因子和对酸与配体间相互作用的分析,阐明了化合物10对酸性物质的荧光增强及荧光猝灭-增强机制,并揭示了该机理对酸性物质的普适性。