磷光材料由于可以同时利用单重态和三重态发光,量子效率高于荧光材料,而受到研究者的广泛关注。其中有机小分子材料较金属络合物成本低,污染小,易合成,而逐渐受到人们的亲睐。对于有机磷光材料,研究者主要关注它的寿命,量子效率,刺激响应等性质。寿命长的磷光材料一般在紫外灯照射关闭后,仍能观察到肉眼可见的发光,有的还会出现颜色的转变。这一性质致使其在数字加密领域有广泛的应用前景。其次,量子效率高的磷光材料由于量子利用率高,能有效节约成本,而增加了实际应用的可能性。此外,具有刺激响应特点的磷光材料则一般应用于传感器领域。目前所报道的同时具有长寿命,高量子效率,刺激响应特点的有机小分子还在少数,且长寿命与高量子效率一般不同时具备。基于这个问题,本文通过分别引入卤素,酰胺键,氰基,设计合成了三类晶态有机小分子磷光材料并研究其光物理性质。具体来说,本文合成的第一类有机小分子是氨基卤代苯二羧酸酯（NH2X-BDC,其中X=Cl,Br或I）。通过晶体结构分析及理论计算研究表明,随卤素原子半径的增大,晶态分子堆积逐渐疏松,致使对应化合物的寿命及量子效率依次减小。此外,NH2Cl-BDC显示出磷光/延迟荧光（P/DF）双发射,主要源于两种跃迁方式:（1）T1-S1-S0;（2）T1-S0。本文合成的第二类有机小分子是含酰胺键的咔唑衍生物,两种化合物的酰胺键连接顺序不同。其中NH与N-苯基咔唑直接相连的化合物的寿命及量子效率都高于另一化合物,最长寿命为564 ms,量子效率为34.5%。而两种化合物光物理性质的区别主要源于官能团连接顺序不同造成的空间位阻不同,进而导致分子堆积紧密程度不同。本文合成的第三类有机小分子是含氰基的咔唑衍生物。该分子具有聚集诱导发射效应（AIE）,随水含量的增加,聚集体颗粒增大,发光增强,且发射峰逐渐蓝移。此外,还具有刺激响应特点,主要表现为:晶体研磨后,在不同的溶剂中发烟生成的晶体发光颜色不同。随着溶剂极性增加,发射峰红移。此外,通过循环实验证实了研磨-发烟结晶过程具有可逆性。因此,该分子可用于溶剂识别等传感器领域。