光化学的研究对象包含分子的激发态构型及其物理化学性质。固态下具有刺激发光响应性质的材料将可为人们日益精细化的应用需求提供解决方案。纯有机的刺激发光响应材料由于其低毒性、低成本性以及易修饰性而备受关注。因此,对纯有机发光分子的光化学性质研究显得格外重要。有机分子固态下的光化学性质除了与其自身结构有关外,也与其固态下的堆积方式,尤其是晶体的堆积模式密切相关。研究有机分子的结构、分子排列与其发光性能之间的关系具有重大的意义。本论文基于具有刚性平面的多环结构的化合物,通过化学结构修饰与分子间相互作用力调控,合成了具有刺激响应性质的纯有机发光化合物,研究了化合物发射波长、激子衰减过程与分子构型、分子间距离的关系。这些化合物具有一个或多个特殊发光性质,包括力致发光性质、室温磷光性质、力致变色性质、光刺激响应性质等。论文的具体内容如下:1.第一章:简要概述了光化学的研究内容,重点综述了力致发光材料、室温磷光材料、光刺激光致发光响应材料的刺激响应性质。最后,基于前人的研究成果,提出了本论文研究的设计思路及内容。2.第二章:基于溴取代的芴衍生物,研究了Br···Br相互作用对材料的力致磷光性质及光致磷光性质的影响。发现了强的Br···Br相互作用可以发挥外重原子效应,使得化合物Br Flu-CBr晶体在紫外光激发或者力刺激下均有着荧光-磷光双发射性质。通过破坏Br···Br相互作用可以降低磷光发射强度从而实现对材料光致发光颜色及力致发光颜色的调控。这是首个通过控制磷光强度实现力致发光颜色控制的有机化合物。3.第三章:将芴替换为二苯并呋喃,基于Cl···Cl相互作用设计合成了晶体具有高效率长寿命室温磷光性质的化合物Cl Ac-DBF。同时其还具有不同寿命的磷光双发射性质。不具有Cl···Cl相互作用的分子Cl Pi-DBF则磷光寿命有所增长,但磷光效率有所降低。该结果证明了Cl···Cl相互作用发挥了外重原子效应的作用,增强磷光效率,降低磷光寿命,为我们合成具有磷光双发射性质的分子提供了新思路。4.第四章:基于氢键相互作用合成了在溶液、晶体及薄膜态下和对比分子相比都有着最高发光效率的化合物Xan-EPTf。和光致发光相似,XanEPTf晶体也有着高亮度的力致发光,光谱研究结果说明力致发光过程和光致发光过程产生了相似的激发态。晶体分析及理论计算结果证明了三氟甲基功能基团形成氢键的重要作用,其可有效限制激子的非辐射跃迁过程。5.第五章:以氧杂蒽为模板化合物,在其4、5位上引入芘功能基团,实现了对芘单元间的π-π相互作用的精准调控,从而控制其荧光发射波长及三线态-三线态湮灭过程。晶体分析结果证明芘单元间的距离越长,则其激基缔合物的发射波长越蓝移,且三线态的湮灭速率越快。因此,有着较多芘单元及较大共轭结构的化合物X2P的晶体及X2EP的针状晶体却有着相较X1P晶体更蓝移的发光。通过调控堆积的紧密程度,我们也可调控材料的力刺激响应性质。通过激基缔合物的发射波长,我们还可能可以预测π平面间的距离。6.第六章:将四苯乙烯的两个苯环替换为蒽衍生物,设计合成了具有显著的光致荧光增强性质的水溶性化合物DPEDA-4NBr。纳米聚集态下,其具有光诱导的聚集诱导发光效应。在光照后,其固态荧光量子产率可增长289倍,具有很高的对比度。粉末X射线衍射分析结果、红外吸收光谱测试结果以及理论计算结果表明,光照下化合物经历了蒽醌互变异构化的过程,蒽式结构下较强的ICT效应导致了荧光的猝灭,而醌式结构下对ICT效应的削弱则使化合物有较强的荧光。基于DPEDA-4NBr固态下紫外光照前后高对比度的荧光发射,我们将其应用于光绘图案中,用紫外光绘制了一系列不同的图案,同时这些图案可简便且环保地通过水蒸气或乙醇蒸气擦除,为实现信息加密应用提供可能。