金属—有机框架(Metal-Organic Framework;MOF)材料因其具有高比表面积、可调节的孔隙结构以及良好的生物相容性,近三十年来在诸多领域得到了快速发展,而锆基MOF因其具有较高的热稳定性、机械稳定性和水解稳定性更是受到科研工作者的广泛关注。在本论文的第一章中,我们首先介绍了 MOF的发展史和几个标志性的MOF,以及具有高稳定MOF材料的研究进展。然后重点介绍了基于meso-四(4-羧基苯基)卟啉(H2TCPP)配体构建的Zr基MOF块状材料及纳米材料的合成方法和结构,并总结了其在应用方面的最新进展,包括催化、传感、药物传递和光动力治疗等。研究中为了在MOF孔道中进一步引入吡啶醇—羧酸类配体,我们在本章最后还简单介绍了基于啶醇—羧酸类配体的MOF研究现状。第二章中,我们以简单的Mn基卟啉配体(TCPP-Mn)和8-连接的Zr6簇构建了用于磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging;MRI)和自补氧光动力治疗(Photodynamic Therapy;PDT)双重功能的纳米级金属—有机框架(Nanoscale Metal-Organic Framework;NMOF),即 PCN-222(Mn)。具有规则多孔结构的卟啉基PCN-222(Mn)不仅保证了较高的光敏剂负载能力,而且有效地阻止了卟啉光敏剂的荧光自猝灭。我们通过调控PCN-222(Mn)纳米粒子的合成条件制备了一系列粒径大小不同的可应用于光动力治疗的纳米粒子。此外,Mn基卟啉对内源性H2O2分解成O2具有良好的催化活性,并可进一步在光照条件下转化形成单线态氧(1O2),从而可以预期在肿瘤光动力治疗中可通过改善肿瘤缺氧及生成具有细胞毒性物质的1O2来改善整体诊疗效果。第三章中,我们采用之前报道合成吡啶基甲醇配体2-(羟甲基)-异烟酸(2-(hydroxymethyl)isonicotinic acid;HL2)的方法意外获得了一种新型的基于吡啶醇的内酯型配体 furo[3,4-b]pyridine-5(7H)-one(L1)。配体 L1与 Zn(NO3)2·6H2O 通过开环反应进行配位,生成了两性离子配合物[Zn(L1’)2(H2O)2](1,L1’=2-(hydroxymethyl)nicotinate)),其中羧酸基团未参与配位。而 L1 与 Cd(NO3)2·4H2O的反应得到了具有二维(Two-Dimensional;2D)网格结构的 MOF[Cd(L1’)2]n(3),其中羧酸与Cd2+配位,促进了结构的延伸。类似地,HL2与Zn(NO3)2·6H2O和Cd(NO3)2·4H2O的反应也分别形成两性离子[Zn(L2)2(H2O)2](2)和二维结构[Cd(L2)2]n·nDMF(4)(DMF=N,N’-Dimethylformamide)。两种配体与Zn2+结合均形成两性离子,而与Cd2+结合均形成MOF,这可能是由于在含H2O体系中,Zn2+和Cd2+与羧酸的配位稳定性相对于它们与H2O的配位稳定性不同所导致。该工作启发我们可以利用一些有机分子和天然产物中广泛存在的“隐藏”的内酯官能团来构建具有新功能和潜在应用的配位化合物。在最后一章中,我们归纳总结了前三章的内容,并对本课题在未来工作中通过结合高度稳定、结构丰富的多孔的Zr基MOF与吡啶醇配体获得可用于多模态诊疗体系提出一些展望。