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金属有机骨架（MOFs）材料是一种新型的多孔材料，具有比表面积和孔隙率较高，孔道尺寸和功能容易调节等特点，在气体存储、吸附分离和催化等多个领域有潜在应用。尽管人们按照晶体工程学的设计思想已设计合成了多种新颖结构的MOFs，但准确预测配位自组装产物结构仍然是一个巨大挑战。近年来以金属有机多面体（Metal-organic Polyhedra, MOPs）为超分子构筑模块（Supramolecular Building Blocks，SBB）来设计多孔框架材料成为非常高效的策略。因为MOPs本身包含空腔结构，又具有高度对称性，从而可有效控制框架的拓扑结构。以柔性配体桥连MOPs则有望得到刚性配体难以实现的全新拓扑网络结构。本论文综述了金属有机骨架化合物的设计、合成及其在气体储存、吸附分离和催化领域的应用。在设计合成一系列柔性四羧酸配体的基础上，合成出几种以MOPs为超分子构筑单元的新型三维多孔MOFs，并对其物化性质、吸附性能及催化活性进行了表征。主要研究内容如下：（1）参照文献合成了一系列基于异钛酸基团的柔性配体，1,1-二-[3,5-（二羧基）苯氧基]甲烷（H4L1）、1,2-二-[3,5-（二羧基）苯氧基]乙烷（H4L2）、1,4-二-[3,5-（二羧基）苯氧基]丁烷（H4L3）和2,2′-二-[3,5-（二羧基）苯氧基]异丙醇（H4L4），并利用FT-IR、1H-NMR对其结构进行了表征；（2）基于上述柔性配体，采用溶剂热法，合成出五种新的多孔MOFs，分别记作：化合物1、2、3、4、5。通过单晶衍射实验确定了MOFs的晶体结构，通过FT-IR、PXRD、TGA等表征了化合物的物化性质。其中化合物1是以小斜方截半立方体型为SBB，具有pcu型拓扑结构的多孔MOFs；化合物2和3是以三棱柱型MOP作为SBB，具有acs型拓扑结构的MOFs；化合物4为nbo型MOFs。目前基于柔性异钛酸配体的nbo型网络尚未见文献报道；（3）测试了化合物1在常压和加压条件下对N2、O2、CH4和CO2的吸附性能。发现化合物1对CH4和CO2有较好的吸附性能，在295K、6000mmHg下吸附量分别为90cm3g-1和68cm3g-1。另外，化合物1对CO2的等温吸附曲线存在一个明显的滞后环。这种现象在MOFs材料中并不多见；（4）为克服金属卟啉在溶液中易发生不可逆二聚和自身氧化的缺陷，在合成化合物1的基础上，采用溶剂热法成功得到两种Por@MOFs化合物，CuTNPP@MOFs（化合物6）和MnTNPP@MOFs（化合物7）。并利用光学显微照像、UV-Vis光谱、ICP原子发射光谱、元素分析、PXRD、N2吸脱附、TGA和FT-IR等手段对化合物6和7的物化性质进行了表征。（5）以3,5-二叔丁基邻苯二酚（DTBC）的氧化作为探针反应，考察了化合物6和7的催化氧化活性，发现化合物6对DTBC氧化反应具有良好的催化活性，而化合物7的催化活性与化合物1相当。