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本文中主要采用含羧酸的多官能团有机配体与金属作用,利用配体上含有的其他官能团与羧酸根的协同配位能力,构筑具有微孔结构的金属有机骨架材料(Metal-Organic Framworks,MOFs),并研究了它们对部分气体分子的吸附能力。我们在水热或溶剂热的条件下制备十八种化合物的单晶,利用单晶X射线衍射解析了它们的晶体结构。通过对晶体结构的认识,结合热重分析、红外光谱和粉末X射线衍射,考察其作为孔道材料的潜在能力。对于能形成稳定孔道结构的材料,我们进一步测定比表面积,并研究材料对气体的吸附能力,探讨这些材料的结构与其气体吸附能力之间的关系。工作主要分为四个方面: 1.利用间苯二甲酸类配体与Zn2+、Cd2+作用,在配体的5-位引入能够提供空间效应的甲基和叔丁基团,合成了四种化合物。其中Zn2+与5-甲基间苯二酸和5-叔丁基间苯二酸形成的化合物Zn(mip)和Zn(tbip)中均含有畸变的Zn4O(CO2)6次级结构单元,形成具有笼状结构的材料。它们在脱去DMF分子后均具有较高的比表面积,在273K,1atm下Zn(tbip)对CO2吸附量达到了12 wt％。 2.采用烟酸类配体与Co2+离子作用,制备了五种化合物。其中Co2+与烟酸在DMF和DEF中作用形成的CoNA-DMF和CoNA-DEF中,均含有两个Co2+组成的次级结构单元Co2(μ2-H2O)。在脱附DMF分子的过程中,CoNA-DMF的孔道能保持稳定。Co2+与异烟酸在不同反应温度下得到了两种结构不同的化合物CoINA-1和CoINA-2。两种结构中Co2+与异烟酸采用不同的配位模式,在空间上具有完全不同的拓扑结构。 3.选择3,5-二甲酸吡啶与Mg2+、稀土离子作用。通过控制反应条件,可得到一系列含水量不同的化合物MgL-1～MgL-4。随着化合物中水含量的降低,其维度从零维上升到三维。其中MgL-3和MgL-4两种化合物中均有孔道形成,在273K,1atm下MgL-4对CO2的吸附量为5 wt％。3,5二甲酸吡啶在与稀土离子Gd3+、Sm3+、pr3+作用时,形成了三个结构类似的化合物Ln(PDC)。其中Gd(PDC)的孔道结构在脱附DMF分子的过程中能很好地保持。由于其孔道中存在的吡啶基团和可能形成的不饱和配位中心,Gd(PDC)在273K,1atm下对CO2吸附量达到了14 wt％,是常压下一种非常不错的捕获CO2的材料。 4.采用均苯三甲酸与Mg2+和Mn2+两种金属离子作用,得到两种化合物。其中Mg2+与均苯三甲酸合成的二维层状结构Mg(BTC)中含有Mg6次级结构单元。Mn2+与均苯三甲酸作用时,形成了两个Mn2+组成的Mn2(CO2)3,该次级结构单元和均苯三甲酸在空间上都采用三向连接,形成的网络结构类似于SrSi2中Si的连接方式。