近年来,由于光致变色功能材料在化学传感器、光响应自组装、光学存储、细胞成像以及多重调控开关等领域都有潜在的应用价值,日益成为科学家们的研究热点。在各种各样的光致变色材料中,二芳烯衍生物因其具有快速响应性、优异的热稳定性和显著的抗疲劳性成为最具发展潜力的光致变色体系。因为这些独特的性能,越来越多含不同官能团的二芳烯被人们广泛的研究。本论文设计并合成了9种新型的含吡啶官能的二芳烯衍生物,系统研究了这些二芳烯的光致变色、金属离子识别、连续检测、酸碱响应和分子内弱作用等性能。具体研究内容和研究成果如下:1、介绍了二芳烯衍生物的研究概况与基本性能,并系统地综述了其在光电材料领域的相关应用,再结合当前现状提出本论文的研究内容。2、首次利用典型的Sonogashira反应合成了两种含2,6-（二噻唑基）吡啶的二芳烯衍生物。它们在溶液中均具有良好的光致变色性能。研究表明DTE-1能够作为Cd²⁺/Zn²⁺和光的双重调控荧光分子开关。3、通过Williamson成醚反应合成了两种含吡啶-喹啉的二芳烯衍生物DTE-3和DTE-4。结果发现:两者在结构上差别不大,但在乙腈溶液中的荧光开关和离子响应性能有显著的不同。DTE-3具有更好的荧光开关性能,对离子响应的专一性更好。此外,DTE-3除了能够被Cd²⁺和光所调控之外,还能被TFA/TEA调控。4、通过缩合反应合成了含吡啶-苯并噻唑/苯并咪唑基团的二芳烯衍生物DTE-5和DTE-6。首次设计合成的DTE-5能够实现连续检测功能,往DTE-5的甲醇溶液中加入Fe³⁺后,荧光发生明显的猝灭,再往上述溶液中加入Cys后,荧光又逐渐增强。DTE-6可以作为检测Zn²⁺和Al³⁺的比率型荧光传感器,还能作为pH荧光化学传感器,在离子或酸作用后的荧光强度能继续被光调控。5、通过Suzuki偶联反应和Stille偶联反应合成了三种含吡啶-芳杂基团的二芳烯衍生物DTE-8⁹。研究表明:DTE-8和DTE-9分子内存在F···N和S···N杂原子接触效应。F···N杂原子接触效应能够稳定二芳烯分子活性构象,S···N杂原子能够降低分子的芳香稳定能,大大提高了二芳烯衍生物的光致变色性能。