本论文以金属-有机骨架化合物的结构为基础,从其功能性出发,主要研究这类化合物的合成条件、影响因素、拓扑结构以及多功能性质,旨在探索金属-有机骨架化合物的结构多样性,并在合成及结构研究的基础上,进行金属-有机骨架化合物的设计合成与性质应用。另外,为达到设计合成的目的,我们以金属-有机骨架化合物的拓扑结构为设计指导,以金刚烷为原料,合成出一个新的有机小分子。本论文选择不同有机配体共合成出14种金属-有机骨架化合物,并对所合成的化合物进行了单晶结构解析、表征及性质研究。在第一章中,我们简单的介绍了金属-有机骨架化合物这一类材料的发展及合成方法,并从结构,性质等不同方面将其进行了分类。在第二章中,我们合成出一个新的三维金属-有机骨架化合物,由于该材料开放的哑铃型一维直孔道的最窄孔径与苯环大小相似,因此该化合物对苯,甲苯,对二甲苯展现出较好的吸附能力,而对邻,间二甲苯无吸附能力。实验结果说明该化合物具有对对二甲苯选择性吸附能力,在对二甲苯异构体分离方面存在潜在应用前景。以拓扑学为基础,我们在相似的条件下合成出四种具有三核次级结构单元的金属-有机骨架化合物(第三章),以及四个具有金红石,石英,金刚石,pcu拓扑结构的金属-有机骨架化合物(第四章)。在第五章中,我们选择OBA,4.4’-bpy为配体,通过柱撑策略合成出三个新化合物,考察并研究了溶剂对化合物自组装过程中的影响。第六章中,我们以拓扑学为基础,从目标化合物骨架的稳定性及功能性出发,选择有机小分子金刚烷为初始原料,选择多齿的配位基团四氮唑为官能团,合成了一个新的有机小分子:1,3,5,7-四氮唑金刚烷。并合成出两个具有罕见的CaF2 (flu)拓扑结构的金属-有机骨架化合物。本论文中对上述金属-有机骨架化合物的合成条件和方法、拓扑结构、及其相关性质的研究做了详细地阐述,为该体系的进一步设计合成奠定了基础。