机械诱导荧光变色材料是指在外界力的刺激下,固态物质的聚集形态发生变化而引起光学性质发生可逆改变的一类智能型材料,在信息存储、光电设备以及保密纸张等领域有着潜在的应用,相关材料的研发也有助于推动机械变色机理的理论研究。探究分子结构与性质之间的关系,一直是该领域研究的热点。目前报道的大多数机械变色材料的荧光发射峰均位于可见光区域,然而,无论是理论研究还是实际的应用,开发稳定性高的机械诱导近红外荧光变色材料是我们亟待解决的问题。比如,相较于可见光区域荧光分子而言,近红外荧光分子的优势在于其具有较强的组织穿透性,有助于生物成像实验,能量低的近红外发射波长也可以减少对细胞以及组织的伤害。因此设计并合成近红外发射的机械诱导发光材料具有重要的研究价值。基于此,本论文构建了一系列乙烯基取代的苯并噻(硒)二唑类荧光材料,并详细研究了该系列化合物的分子结构与材料的机械变色性质之间的关系。主要研究内容如下:1、设计合成了末端为不同取代基的机械诱导荧光变色材料,并对其机械变色性质进行了研究。以苯并噻二唑作为吸电子(Acceptor)中心,以氮二甲基,甲氧基,吡啶基团作为给电子(Donor)端基,通过Heck偶联反应成功合成了具有D-π-A-π-D骨架的有机小分子Ⅱ-1～Ⅱ-4。晶体分析表明,分子间通过多种弱相互作用力以疏松的形式排列,当受到外界研磨刺激后,堆积形式易发生变化,因此表现出机械响应的荧光变色行为。实验表明,除化合物Ⅱ-4表现出机械诱导荧光蓝移外,其他三种化合物均表现出机械诱导荧光红移。该研究表明双乙烯基官能化的苯并唾二唑类化合物可以作为一种优良的机械诱导荧光变色材料。2、设计合成了以5,6-二氟苯并噻二唑为中心基团的共轭有机小分子Ⅲ-1,研究了增强中心基团的吸电子能力对机械变色性能的影响。实验表明,该化合物在机械力的作用下,荧光的最大发射峰可由695 nm红移至近红外区域745 nm。通过活体成像系统,可以明显的观测到这一可逆转变过程中荧光强度的变化,结合晶体结构,我们通过理论计算推测其发生机械变色行为的原因是由于两分子向相反的方向发生了滑移。3、通过引入结构扭曲的四苯乙烯单元设计合成了一系列苯并噻(硒)二唑类化合物Ⅳ-1～Ⅳ-4。实验表明,仅化合物Ⅳ-1和Ⅳ-4表现出机械诱导变色行为;其中以四苯乙烯单元作为末端基团,苯并噻二唑作为中心基团的化合物IV-1在机械力的作用下,其最大发射峰由600 nm红移至610 nm;当末端分别以四苯乙烯单元和氮二甲基作为末端基团的苯并硒二唑类化合物Ⅳ-4,在机械力的作用下,最大发射峰位由696 nm红移至738 nm,而用二氯甲烷溶剂对研磨后的固体进行熏蒸后,其又可以恢复至初始状态,表现出可逆的机械诱导近红外荧光变色行为。该研究表明苯并硒二唑骨架也可用于设计多功能机械诱导荧光变色材料。