本论文依据晶体工程学原理,从配位聚合物的功能性出发,致力于研究金属有机配位聚合物的合成,拓扑结构和多功能性质。注意考察不同构型的有机配体和不同配位方式的金属中心对结构的调控作用,开发新型次级结构单元,以逐步实现具有良好功能特性的配位聚合物材料的半定向和定向合成。本论文选择不同特点的有机配体合成出十五种具有三维开放骨架结构的金属有机配位聚合物,对其进行了单晶结构解析,并研究了金属中心和开放骨架结构赋予这些材料在光学、储存以及吸附分离方面的性能。首先,我们利用较长的线性有机配体合成了一个具有三重贯穿结构的金属有机配位聚合物,良好的稳定性和孔道特点使其具备了气体吸附和分离的特性(第二章)。其次,基于拓扑学的分析,我们以设计合成的偶氮联苯四羧酸作为平面四节点次级结构单元,分别与金属铜离子、镉离子和锰离子,合成了三个具有NbO或PtS结构的金属有机配位聚合物,开放的三维骨架结构,使其成为潜在的储氢材料(第三章)。再次,为了实现真正的孔道可调性,我们采用“柱撑”策略,合成了一系列五个具有不同孔道大小,相同拓扑结构的金属有机配位聚合物(第四章)。最后,利用非对称的三四位吡啶二羧酸,与不同的含氮类配体,我们成功地构筑了六个具有新颖拓扑结构的金属有机配位聚合物(第五章)。本论文详细的阐述了上述金属有机配位聚合物的合成条件和方法、结构特点、荧光性质、以及储存和吸附分离性质。在丰富金属有机配位聚合物合成化学和结构化学的同时,为该材料的定向合成和性质开发积累了有价值的实验事实。