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本论文利用树枝状分子合成中的收敛法、发散法、以及多肽合成中的DCC液相缩合等方法合成、修饰了5个系列，共44个扇形树枝状分子和有机小分子，研究了天然氨基酸--甘氨酸(Gly)和谷氨酸(Glu)构筑的树枝状分子的凝胶性能、萘和丹酰修饰的聚酰胺-胺(PAMAM)型树枝状分子在溶液中和聚集体中的能量转移性质、以及酪氨酸和色氨酸修饰核心(Focalpoint)的Gly-Glu树枝状分子凝胶体系的能量转移性质。
合成了以Gly-Glu为构筑单元的1～3代扇形树枝状分子，采用各种测试手段研究了各代分子在多种有机溶剂中的凝胶行为。利用透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)观测了凝胶的微观形貌，XRD的结果显示干凝胶为层状相结构，圆二色谱(CD)分析表明凝胶中存在手性结构，而变温1HNMR、IR以及荧光的测试证实了氢键、π-πstacking以及疏水相互作用在凝胶形成时的驱动作用。研究了树枝状分子凝胶能力随代数的变化，以及分子结构和凝胶性能间的关系。
合成了以萘修饰外端、丹酰修饰核心的1～3代扇形PAMAM树枝状分子，研究了各代分子在溶液中的能量转移性质。紫外和荧光测试表明：给体萘和受体丹酰之间存在着较大的光谱重叠。含萘和丹酰结构的PAMAM分子在溶液中发生了从萘到丹酰的分子内能量转移，第一代和第二代分子均表现出较高的能量转移效率。通过计算得知，第一代和第二代分子给受体之间的距离很接近，这可能是由于PAMAM树枝状分子柔性骨架导致分子回折的结果。
研究了以萘修饰外端、丹酰修饰核心的1～3代扇形PAMAM树枝状分子在水中的聚集行为以及聚集体中的能量转移性质。利用荧光方法测定了各个分子在水中的临界聚集浓度，利用TEM观测了各代分子聚集体的形貌。研究发现：含有萘和丹酰结构的1～3代PAMAM分子在聚集体中发生了有效的能量转移，并且表现出比溶液中更高的能量转移效率，这是由于聚集体内存在更有序的分子排列、给受体间的平均距离更接近等因素所造成的。
合成了分别以酪氨酸和色氨酸修饰核心的Gly-Glu树枝状分子，利用紫外和荧光研究了其在溶液以及凝胶中的能量转移性质。研究表明：溶液和凝胶中均可发生从外端苯环到核心酪氨酸(或色氨酸)的能量转移，而以酪氨酸和色氨酸修饰核心的Gly-Glu树枝状分子共组装形成的凝胶中既可发生从苯环到酪氨酸(或色氨酸)的能量转移，又可发生从酪氨酸到色氨酸的能量转移；通过往其中加入丹酰客体分子，还可发生从主体到客体分子间的多级能量转移。
合成了以萘修饰外端的Gly-Asp扇形树枝状分子，研究了其凝胶性质以及聚集体中的能量转移性质。通过向其聚集体中加入不同比例的丹酰客体分子，获得了可以调节能量转移效率的光捕获体系。