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分子识别是超分子化学的一个重要组成部分,是生物体系中各种重要生理活动的基础。以分子识别为基础,设计和合成有快速光谱响应的光化学敏感器在生命科学及相关研究领域有着重要的应用前景和潜在的应用价值。而检测和监测易挥发有机化合物（VOCs）和金属阳离子尤其是过渡金属阳离子、重金属阳离子和具有生理活性的金属离子一直是分子识别的重要研究内容。本论文基于不同的感应检测机理,设计、合成了以下化合物,系统研究了它们的光物理性质,探讨了它们在VOCs/金属离子光化学敏感器方面的应用,得到了一些有意义的结果:1.合成了两种新型的基于分子内电荷转移机理（intramolecular charge transfer,ICT）,以共轭的萘基团为电子给体（electron donor）,苯基为间隔体（spacer）,分别以三联吡啶和6-苯基-2,2′-联吡啶为电子受体（electron receptor）的化合物C1和C2。其中化合物C1对Fe2+和Fe3+表现出高度的敏感性和选择性:溶液的颜色从无色分别变成独有的洋红色和橙红色。最低检出限（LOD）分别为8.0×10-7 M和4.1×10-6 M。而化合物C2对金属阳离子Cu2+具有高度敏感性和选择性:只有Cu2+的存在才能使C2溶液的颜色从无色变为肉眼可见的黄色,同时荧光强度几乎完全猝灭。C2对Cu2+的最低检出限为3.8×10-6 M。2.通过将小分子配合物C3-[Pt（C^N^N）]Cl（HC^N^N=6-（4-methylphenyl）-2,2′-bipyridine）以配位键方式连接到高分子P4VP侧链上合成出了高分子金属配合物[（P4VP）Pt（C^N^N）]Cl-C4,并制备了它的旋涂膜来作为醇蒸气的光化学敏感器:C4旋涂膜的荧光强度可以发生快速可逆的关闭（暴露于醇蒸气中）和开启（从醇蒸气取出）;对于检测的醇蒸气,它的敏感度顺序如下:甲醇>乙醇>异丙醇。它们的LOD分别是:9.5、16.1和11 ppm。光谱的快速响应归因于大分子配体/醇分子对不饱和金属中心Pt（II）的可逆轴向配位。3.合成了两种基于光诱导电子转移原理（photoinduced electron transfer, PET）的,以氨基吡啶为离子受体,蒽为荧光团的化合物C5和C6。C5对Fe（III）表现出特有的识别能力:C5的荧光只有在Fe3+存在时才能被开启,发光强度增强了4.1倍;其它金属离子的存在也不能干扰对Fe（III）的识别。而C6对Hg2+、Cu2+表现出特有的识别能力:Hg2+不仅能够猝灭C6的荧光,还能够使C6的紫外-可见吸收光谱在242-252 nm及300-425 nm出现独有的变化;Cu2+也能猝灭C6的荧光,吸收光谱在300-425 nm之间也有独特的变化。4.合成了两种以1,8-萘啶衍生物为配体,碱金属Li+和Na+为配位中心的配合物C9和C10。这两种配合物的荧光发射可以快速可逆的分别从红橙色和粉色（从醇蒸气中取出）变化到蓝色（暴露于醇蒸气）。配合物对甲醇最敏感,乙醇次之,异丙醇又次之。这种变化主要是由于醇蒸气对配合物中配体之间强相互作用的影响。这种配体间强的相互作用是由于金属离子配位后所引起的。