螺吡喃因其具有快速的光响应、酸碱响应、p H响应、温度响应和力响应等特性而被广泛应用于光学数据储存、化学传感器、显示器、安全墨水、防伪、生物成像、光学快门和光开关分子器件等领域,并且备受科研工作者们的关注。螺吡喃在溶液中具有快速的光响应,但其固态光致变色比较难以实现,这是由于分子间强的堆积作用不利于螺吡喃的异构化。因此,本论文通过引入高度扭曲的TPE分子和N位连接的方式来增加体系中的自由体积,减少螺吡喃分子间的堆积作用,从而实现固态的光响应和酸碱响应等,并对其AIE性能及材料表面湿润性等进行了研究。1、我们用空间高度扭曲的TPE分子通过间隔基的方式以N位共价键连接两个螺吡喃成功设计并合成了我们的目标化合物SP-TPE4和SP-TPE6。我们通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱及飞行时间质谱等确定了该结构的准确性。通过不同H2O/THF含量的荧光发射光谱测试,证明了两个目标化合物都具有聚集诱导发光的特性;通过365 nm紫外灯光照前后的紫外光谱和荧光光谱测试及直观的样品变色测试,表明了两个目标化合物不管在溶液状态下还是固体膜或粉末状态下都具有光致变色的特性;通过酸碱气体刺激前后的红外光谱测试及直观的样品变色测试,表明目标产物都具有固态酸碱响应特性;通过光照前后的水接触角测试,表明目标分子能够成功的由疏水性转变为亲水性。因此,我们将其成功地应用于防伪墨水,得到了一种多功能材料。2、我们将双螺吡喃结构通过间隔基N位连接的方式引入到乙烯基对苯二甲酸的侧基两端,并通过与MMA自由基聚合而得到了不同共聚比例的聚合物P10、P20、P30,并通过一系列的结构表征确定了单体和共聚物的结构准确性。通过TGA测试发现该系列共聚物都具有良好的热稳定性,其分解温度都在310℃左右。在365 nm的紫外光照射后,聚合物溶液的紫外吸收光谱上会出现位于590 nm左右的新的吸收峰,溶液由无色变为深蓝色;聚合物薄膜会出现位于570 nm左右的新吸收峰,聚合物粉末由白色变为红色,并且新吸收峰的吸光强度与共聚物中螺吡喃单体的共聚比例成正比,可见我们的目标聚合物实现了固体薄膜或粉末状态下的光致变色,另外该系列聚合物还具有固态酸碱响应特性。