二芳烯由于其优异的光化学反应性、热稳定性和抗疲劳性作为一种光致变色材料而被广泛的用于光电子存储器。它们的分子骨架中的两个杂环赋予了其多样性结构和性质,可以被设计成不同性质的分子。并且离子液体具有本身的可设计性,可将特有的有机官能团引入到离子液体上,根据目的设计成不同功能的离子液体。吡啶单元频繁的被设计到二芳烯分子中,以此构建复杂的光开关系统。咪唑鎓取代的全氟二芳烯可以在多种有机介质中（包括离子液体）发生可逆的光致变色反应。它们的闭环异构体显示出溶剂化变色和离子变色性质。与阳离子识别和中性离子识别相对比,阴离子识别化学的研究相对缓慢,开始时间比较短。阴离子在环境与人体中广泛存在,对生命科学起着重要的作用。但它们又是双刃剑,含量过多就会造成严重的问题,因此设计和合成在上述领域中对阴离子具有选择性识别的人工受体,对阴离子的检测和治理起很大的作用。基于以上研究背景,本论文主要的研究内容是通过合理设计分子,分析实际可行性,合成出了一系列对阴离子具有识别作用的光致变色的有机分子。本文共设计合成了3个新型光响应二芳烯氮鎓离子液体,一类为含吡啶鎓的开环类离子液体,另一类为含咪唑鎓的开环类离子液体。巧妙利用离子液体的结构可修饰性,将离子液体通过连接基团将其与二芳烯母体单元相连,合成了3种具有光致变色性质并对特定阴离子具有紫外识别性质,并且又有溶剂致变色的光学传感器。论文的主要内容如下:第一章,二芳烯单元的光致变色性质和离子液体的研究概况,阴离子探针的研究背景、识别机制。本章节通过系统的光化学性能的研究,分析,提出了本课题的研究内容。第二章,通过酯化反应将2-（3-吡啶基）喹啉-4-羧酸引入到二芳烯单元中,设计合成了含吡啶鎓单元的离子液体IL-1o,可用于专一性识别CN^-。IL-1o与季铵化之前的中性化合物7都具有良好的光开关性能且白光可逆。开环和闭环状态的离子液体都能在紫外光谱对CN^-有专一性识别,并且具有优异的抗干扰能力,实现了“裸眼”识别CN^-。闭环态的离子液体IL-1c在不同溶剂中具有明显的溶剂化效应。离子液体IL-1o对CN^-的比色识别可以运用到试纸上。第三章,两种含咪唑鎓单元的离子液体IL-2o和IL-3o是通过取代反应将咪唑2-位C-H作为识别位点和二芳烯单元连接起来。离子液体IL-2o和IL-3o在DMSO体系中都具有良好的光开关性能且白光可逆,并且这两种物质的紫外光谱变化趋势几乎一致。虽然离子液体IL-2o和IL-3o都能识别F^-离子,但是两者在对F^-的识别存在差异。离子液体IL-2o在对F^-发生紫外识别时,溶液颜色从无色变为黄色再到红色。该化合物的识别具有高选择性并且灵敏度好。离子液体IL-3o也可对F^-进行比色识别。但是选择性不够好,S₂O₃^2-会对识别F^-造成一定的干扰。与离子液体IL-2o相比,该化合在识别F^-时颜色从无色到淡黄色。此外还发现,闭环态的离子液体IL-2c和IL-3c在不同溶剂中都没有表现出明显的溶剂化效应。