有机光功能材料已经应用于社会生活的各个方面，围绕有机光功能材料的设计合成、器件制备和性能机理的前沿研究也方兴未艾。本文着眼于两种光功能材料——有机光致变色材料和有机荧光材料，针对其目前在研究与应用领域面临的一些问题，进行了分子设计、性能调控的研究以及应用拓展的尝试。首先针对光致变色材料普遍存在的热稳定性和抗疲劳性不好等制约其实际应用的缺点，设计了吲哚[2,1-b][1,3]苯并噁嗪衍生物、光交联螺吡喃衍生物和喹啉修饰二芳基乙烯衍生物三种光致变色分子，测试其性能并利用光致变色材料开展了修饰玻璃表面润湿性光可控、荧光开关调制等应用方面的研究；其次针对聚对亚苯基乙烯类荧光材料存在的溶解性差、发光不纯等缺陷，在小分子1,4-二（2’-芳基乙烯基）苯上修饰不同性质的取代基团，调整其发光性能和能级结构。具体的内容如下：（1）合成了光致变色分子2-硝基-5a,6,6-三甲基-5a,6-二氢-12H-吲哚[2,1-b][1,3]苯并噁嗪化合物（BO），BO化合物变色反应速度快、抗疲劳性好。通过加入有机强碱可以得到稳定有色体。溶剂效应研究显示在质子溶剂中有机强碱的稳定作用消失，在非质子溶剂中随着溶剂折射率的增大，BO稳定开环体的吸收波长红移。（2）合成了含有查耳酮光交联基团和螺吡喃光致变色基团的双光功能化合物，并通过旋涂制备了光敏薄膜。365nm紫外光照射下，在溶液和PMMA薄膜中双光功能化合物同时发生查耳酮基团的光交联反应和螺吡喃基团的光致开环变色反应。可见光照射下，由于交联的查耳酮基团所产生的空间位阻，螺吡喃开环体的稳定性得到提高。（3）合成了喹啉基团修饰的二芳基乙烯衍生物bis-Qui-BTF6和bis-BrQuiBTF6，确定了平行、反平行两种构型的比例。吸收波长的红移表明喹啉喹啉基团扩大了BTF6的共轭体系。光反应动力学的计算发现两者紫外激发闭环反应的时间常数为38.69s和41.63s，可见光开环反应的时间常数为56.03s和59.51s，都表现为一级反应，实验显示其光致变色过程具有良好的耐疲劳性。加入三氟乙酸发生质子化反应后的衍生物分子反平行构型增加，有利于闭环量子产率的提高。（4）合成含丙烯酸酯基的螺吡喃衍生物，将其通过N-烷基化反应或自由基反应接枝到硅烷偶联剂修饰的玻璃基片表面。螺吡喃衍生物修饰过的玻璃表面在紫外/可见光下发生可逆的光致变色现象。在紫外光照射下，螺吡喃发生开环变成两性离子结构的有色体，表面亲水性增加，接触角从83o变为76o。利用光致变色过程，可以实现玻璃表面的润湿性光控变化。（5）利用细乳液聚合方法制备基于螺吡喃的光致变色纳米粒子，得到平均粒径尺寸小于65nm、PDI小于0.15的聚合物粒子。反应动力学分析显示，聚合物基质中自由空间减小，螺吡喃有色开环体的热稳定性大大提高，实验结果表明交联剂用量为单体总量的10wt.%时光致变色纳米粒子的热稳定性最好。（6）选择三种荧光染料与丙烯酸酯基螺吡喃一起通过细乳液聚合，得到平均粒径尺寸小于50nm、PDI为0.1~0.2的荧光纳米粒子。聚合物粒子通过光致变色组分和荧光组分之间的光致分子间能量转移实现了荧光开关功能，其中基于苝类荧光染料SG5获得的纳米粒子荧光量子产率最高（0.625），荧光开关对比效果最好（0.625/0.001）。（7）合成了一系列不同取代基修饰的1,4-二（2’-芳基乙烯基）苯衍生物，在取代基的影响下吸收波长和荧光发射波长均发生红移，三苯胺基团和咔唑基团修饰的化合物由于共轭体系的扩大而红移明显，而且有着较高量子产率（0.32，0.43）的蓝光荧光。研究了溶剂效应对1,4-二（2’-芳基乙烯基）苯衍生物吸收光谱和荧光光谱的影响。通过吸收光谱和循环伏安法测算了其衍生物的能级结构，结果表明三苯胺基团和咔唑基团修饰的化合物是潜在的空穴传输材料。以上研究为有机光致变色材料与有机荧光材料的分子设计、性能改善以及器件应用等方面提供了新的研究思路和工作基础。