近年来,金属-有机框架的设计和合成引起了化学家们的广泛关注,这主要因其不仅具有丰富迷人的拓扑结构,而且拥有显著地光、电、磁、吸附和催化等性能,在气体储存、磁性材料和工业催化等领域有着广阔的潜在应用。到目前为止,科学家们已经合成了大量的金属-有机框架材料,而基于氨基酸、核碱基等生物分子的相关报道还相对较少。本论文正是基于此背景下,以亚氨基二乙酸的两种衍生物为研究对象,合成了14种全新的金属-有机框架材料,深入研究了这些金属-有机框架材料的组装策略和构效关系。首先,选择柔性配体N-(乙磺酸基)-亚氨基二乙酸(H3SIDA)和不同镧系Ln(Ⅲ)金属离子(Ln=La、Pr、Nd、Gd)为研究对象,合成得到了一系列稀土金属-有机框架材料。晶体结构分析表明,镧系金属离子对化合物的配位数、键长以及结构的维数都有着较大的影响,能起到调控化合结构的作用。变温磁化率测试表明,化合物[Gd(SIDA)(H2O)2]·H2O具有微弱的反铁磁性质,并对此进行了量子蒙特卡罗拟合。其次,采用亚氨基二乙酸的衍生物2,5-哌嗪二酮-1,4-二羧酸(H2PODC)为配体,与不同的过渡金属离子(Fe2+、Co2+、Mn2+、Cu2+、 Ag+、Pb2+)反应,得到了一系列过渡金属-有机框架材料。晶体结构分析表明,化合物[Tm(PODC)(H2O)2](Tm=Mn、Fe、Co)具有同构的三维框架结构,而化合物[Cu(PODC)(H2O)2]为二维平面结构,化合物[Ag2(PODC)]和[Pb(PODC)(H2O)]·4(H2O)中配体的羧基氧原子和羰基氧原子都参与了配位。变温磁化率测试表明,化合物[Mn(PODC)(H2O)2]具有较弱的反铁磁性质和[Co(PODC)(H2O)2]具有亚铁磁性质。最后,选择环二肽化合物2,5-哌嗪二酮-1,4-二羧酸为配体,与不同的碱土金属盐Am(NO3)2(Am=Mg、Ca、Sr、Ba)反应,得到了一系列碱土金属-有机框架材料。晶体结构分析表明,碱土金属离子对化合物的配位数、键长以及结构的都有着较大的影响。通过固体紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱,并结合密度泛函理论研究探索其谱项跃迁机制。