图1。1 过渡金属元素常见的配位几何构型

一般情况下，过渡金属元素的配位数在2-8范围内，过渡金属离子常见的配位类型有四配位、五配位和六配位。但是，金属离子的配位几何构型并不是绝对确定的。当配位环境出现变化时，金属离子的配位几何构型会发生一定程度的畸变，从而偏离理想的几何结构。因此，要构筑特定连接方式的MOFs,应选择具有合适配位几何构型的金属离子来确定特定类型的网络节点，最大可能地组装出预先设计的目标MOFs。另外，稀土金属离子具有电子数较高等特殊的电子结构，有利于构建更加复杂和稳定的金属有机骨架。

1。2。2有机配体的选择

在金属有机配位聚合物中，有机配体起到支柱作用，它们通过与金属离子桥联而支撑起整个金属有机骨架。有机配体自身的结构特点可以决定该金属有机配位聚合物的维数、性能、金属与金属之间的距离等。因此，有机配体的选择对MOFs的构筑起到至关重要的作用。目前，常用的有机配体有以下几类：

（1）含氮杂环类有机配体

常见的含氮杂环有机配体有吡啶，2,2´-联吡啶，4,4´-吡啶，1,10-邻菲罗啉等(如图1。2)，它们都是中性配体。该类有机配体与金属离子的配位形式简单，通常形成一维链状结构和二维层状结构，并通过氮杂环间π-π键相互作用而形成聚合物。在2011年，Romain Heck等人[3]将4,4´-联吡啶分别与Cu(II)、AF6型阴离子（A=Si，Ge，P）配合，形成两种多孔配位聚合物。但检测发现，4,4´-吡啶配体形成的MOFs中 Cu-N 的键能只有90kJ/mol，导致合成的MOFs稳定性较差。当抽去客体分子后，其骨架容易坍塌，从而失去原有的孔道结构。

图1。2 常见的含氮杂环有机配体

（2）含羧基类有机配体

常见的羧酸类配体有脂肪族羧酸配体、芳香族羧酸配体以及含杂环羧酸配体等（图1。3），它们是合成MOFs常采用的有机配体，这是因为在配位的过程中，该类有机配体上的羧基氧原子与金属离子能形成较强的配位键。例如，Zn-O的键能达到了360J/mol，Cu-O 的键能达到了 372J/mol，相比于含氮杂环类有机配体与金属离子通过配位作用所形成的配位键的键能而言高了许多，因而由此形成的金属有机骨架也体现出更好的稳定性。此外，羧基与金属离子配位模式多样，可形成金属羧酸盐簇或桥联结构，增加了骨架的稳定性和刚性。与此同时，完全或部分去质子化的羧基展现出不同的配位几何构型，从而形成维数不同、结构多变的金属有机骨架。比如J。 P。 H。 Charmant等人[4]合成的 HKUST-1就是利用均苯三甲酸作为有机配体的，形成的配合物的Langmuir比表面积达到了2900m2/g。在除去孔道内的溶剂分子和配位水分子后，原有的骨架仍保持不变，显示出良好的稳定性。值得一提的是，芳香羧酸类配体的配位点丰富、热稳定性高，，同时该类配体在质子化后既可以作为氢键的受体，又可以作为氢键的给体。基于以上优点，芳香羧酸类配体被广泛应用于MOFs的合成中。文献综述

图1。3 常见的含羧酸有机配体

（3）含氮杂环与羧基的混合配体

为了得到更新颖的拓扑结构，很多研究者用混合配体替代单一配体，而同时含有氮杂环与羧基的有机配体能够同时兼有含氮杂环和羧基的配位优势，这在很大程度上克服了仅仅使用含氮配体时结构的不稳定。但与只用羧酸配体的MOFs相比，采用混合配体制得的MOFs所形成的高维结构可能性要小些。常见的含氮杂环-羧酸类配体有三嗪羧酸类配体、吡啶羧酸类配体和苯并咪唑羧酸类配体。