金属有机骨架材料指的是具有三维孔结构的配位聚合物,是一类由有机配体与金属中心经过自组装形成的具有特定结构的有机-无机杂化材料。该类物质通常具有新颖的结构和多样化的功能,在气体储存与分离、催化、荧光和磁性等领域都有广泛的应用。本论文利用两种含有四嗪类官能团的化合物为有机配体,分别与不同的金属离子构筑出结构和性质不同的金属有机框架材料。利用四嗪类官能团在温和的条件下能与烯烃类化合物发生高效的、无需催化剂的Diels-Alder反应,实现了在不破坏原始的金属有机框架结构的情况下在骨架上引入了不同的取代基支链,并研究了支链对其结构及吸附性能的影响。第一章简要综述了基于吡唑类配体构筑的金属有机框架的研究现状,具有呼吸效应的动态金属有机框架的研究进展,以及金属有机框架材料的功能化后修饰的研究进展。第二章中使用1,4-二-(吡啶基)-2,3,5,6-四嗪(bipytz)与六氟硅酸镉采用覆层法合成了[Cd(bipytz)2(SiF6)]n(化合物1)。在室温条件下,利用配体分子上的四嗪官能团与降冰片二烯发生快速、高效的Diels-Alder反应,得到了配体1,4-二-(吡啶基)-2,3,5,6-二嗪(bipydz),其与六氟硅酸锌反应得到[Cd(bipydz)2(SiF6)]n(化合物2)。化合物1和2都是八配位的金属中心与配体的端位吡啶基上的N原子配位形成平面网状结构,沿c轴与六氟硅酸根形成的二重穿插的三维孔洞结构。含有四嗪官能团的化合物1的晶体颜色为红色,且在可见光区(约550nm)存在特征吸收峰,而含有二嗪官能团的化合物2的晶体颜色为无色透明,在可见光区(450～700 nm)并无吸收峰。第三章中我们利用1,4-二-(吡唑基)-2,3,5,6-四嗪分别和硝酸镉与三氟甲基磺酸锌在减压封管的条件下合成[Cd(bpdz)2(H2O)2]n(化合物3)和[Zn(bptz)2]n(化合物4)。化合物3的框架是刚性的,在298 K、1 bar时其对二氧化碳和氮气的选择性吸附比达到143:1,可作为潜在的二氧化碳和氮气的选择性分离材料。化合物4是由中心金属锌离子与四个不同的吡唑环上的N原子配位,相邻的两个金属锌离子由两个吡唑环桥连形成四面体结构。在室温条件下,将化合物4分别与降冰片二烯、异戊二烯以及1-己烯发生快速、高效的Diels-Alder反应,在不破坏原始结构框架的基础上,成功地对化合物4进行了后修饰,在框架上引入了不同的取代基支链得到化合物5-7。通过气体吸附性能研究表明:配位化合物4-7的框架都是能发生“呼吸”效应的动态变化,且不同体积的取代基对框架“呼吸”程度存在影响。即失去溶剂分子(DEF)时,配合物结构框架收缩,重新浸泡溶剂(DEF)或达到一定的气体(N2,CO2)压力时结构框架会重新扩张。该“呼吸”性能在N2和CO2的等温吸附线上表现为“台阶”状的跳跃吸附,且不同取代基团的跳跃吸附的起始压力不同。第四章是对本论文的研究结果做了简单小结,并对未来MOFs在气体吸附与储存上做进一步的展望。