随着超分子化学研究的不断深入，设计合成结构新颖、性能优越的新型金属有机多面体已经成为超分子化学研究的一个热门领域。新型的金属有机多面体具有合成条件简单可控、结构复杂多样等优点，在稳定活性物种和反应中间体、空腔诱导催化、气体吸附和主客体识别等诸多方面有着潜在的应用前景。金属有机多面体的研究，不仅为超分子化学的发展注入了强劲的活力，而且为制备具有光、电、磁等性能的新型分子材料和分子器件提供了崭新的研究思路。　　本论文选用原位生成的三核锆节点和不同形状和尺寸的多齿羧酸配体自组装构筑了一系列具有不同几何构型的金属有机多面体，并对它们的结构和性能进行了研究。　　首先，根据边导向策略，选用线性二羧酸配体（对苯二甲酸和4，4-联苯二甲酸）与原位生成的三核锆簇构筑了两例V4E6(V代表顶点，E代表边)类型的金属有机四面体（Zr-BDC和Zr-BPDC）。根据面导向策略，选用三羧酸配体（均苯三甲酸和1，3，5-三（4-羧基苯基）苯）与原位生成的三核锆簇构筑了两例V4F4（F代表面）类型的金属有机四面体（Zr-BTC和Zr-BTB）。气体吸附测试表明，它们具有较好的气体吸附性能。此外，基于原位生成的三核锆簇与半刚性的二齿羧酸配体，我们得到了三个灯笼状的多面体（Zr-OPBA、Zr-SDBC和Zr-POBC）。其中，Zr-OPBA的荧光较强，可以作为探针用于选择性地检测铝离子。　　其次，在软硬酸碱理论的指导下，我们选择2，2-联吡啶-5，5-二甲酸作为配体构筑异金属多面体。该配体同时拥有“硬”的羧酸和“软”的联吡啶配位基团，在反应过程中，羧酸选择性地与原位生成的三核锆簇生成四面体，2，2-联吡啶基团则与铜或钯离子配位，从而形成异金属有机多面体(Zr-bpydc-Cu和Zr-bpydc-Pd)。其中，Zr-bpydc-Cu的构筑可以通过三种正交自组装策略来实现，即一步法、配位后修饰法与金属配体法。此外，稳定的Zr-bpydc-Cu可以高效地催化Friedl(a)nder缩合反应。　　最后，2-氨基对苯二甲酸与原位生成的三核锆簇自组装得到阳离子型的金属有机四面体，该金属有机四面体与氯离子通过电荷辅助的氢键作用次级自组装形成三维超分子框架化合物(IRSMP-1)。在该合物中，八个四面体笼堆积形成一个小斜方截半立方体笼。根据网络化学原理，在保持原有拓扑类型的前提下，三维超分子框架中的多面体笼的空腔尺寸可以通过配体的尺寸来调节。此外，通过异相后修饰策略可以有效调控空腔的微观化学环境。其中，经烷基脲基团后修饰得到的超分子框架化合物显示出异常的吸附性能，相比于母体化合物具有更高的吸附容量。而且，气体吸附和粉末衍射测试结果表明，通过1，6-己二异氰酸酯交联的超分子框架表现出更好的稳定性和气体吸附性能。