随着社会的发展与进步,材料科学的地位日益增高,其中,发光材料在通讯、医疗、环境等方面对我们的生活带来巨大的改变,并成为人们逐渐关注的焦点。大多数发光材料以聚集形式（固态）存在,而传统的发光分子却具有聚集态淬灭荧光的劣势。2001年,聚集诱导发光现象（Aggregation Induced Emission,AIE）问世,从根本上解决了荧光淬灭的难题,并提出了新的固态发光材料设计理念。目前,AIE材料呈现欣欣向荣的发展态势。AIE概念的提出将人们的目光从小分子性质的研究转移到聚集体性质的挖掘方面。然而,由于非共价相互作用的存在,聚集体的性质不仅与小分子的化学结构有关,更受到分子堆积的影响。AIE也不仅仅是小分子发光强度的放大,更为复杂的激发态特征需要被考虑。目前,虽然对超分子发光机制的探索已经取得了一些原创性成果,但其与分子结构的联系尚不明确,功能性AIE材料有待进一步开发。基于以上考虑,本论文以氰基苯乙烯结构为核心,功能性应用为导向。设计并合成新型发光分子,制备固态发光材料,探索材料的功能性应用,致力于实现“分子结构-聚集体结构-宏观性能”构效关系的建立。主要研究内容如下:第2章中,我们将易旋转的酰胺键修饰到氰基苯乙烯结构上,合成了发光分子PBA,其可以形成蓝色发光（1-B）和绿色发光（1-G）的多晶相有机晶体。在1-G中,分子通过连续的π-π相互作用相连,使其荧光发射红移,而在1-B中却没有发现任何π-π相互作用,其保持了分子自身的发光特性。在各向异性的剪切力作用下,1-G的荧光发生蓝移,研究结果表明,剪切力实现了从1-G到1-B的“晶态-晶态”转变,分子π堆积的破坏是导致发光蓝移的原因。与之形成鲜明对比的是,在各向同性的静水压作用下,分子排列成更紧密的堆积结构,π-π相互作用增强,1-G的荧光发射明显红移。这一发现不仅反映出π-π相互作用调节发光的普适性规律,而且拓展了力致变色材料的领域。第3章中,基于上一章节的分子结构,我们将苯环修饰为萘环,合成了发光分子NPBA,观察到一种研磨辅助的光致变色荧光调节现象。NPBA初始粉末发射出蓝色荧光,具有较高的结晶度和良好的光稳定性。研磨作用下,一方面,力刺激使分子构象平面化,导致其荧光颜色红移至绿色。另一方面,力刺激促使其结晶度降低,在几乎没有改变分子堆积的情况下扩大了分子间空间,促进了分子运动,使光稳性粉末转变为光敏性粉末。因此,光刺激下,研磨后粉末经历了[2+2]环加成等光化学反应,其荧光颜色又重新恢复成蓝色,这一变化仅需2秒钟即可完成。该体系被进一步应用于信息安全和防伪领域。本工作证明了分子运动在固态材料性质调节方面的重要作用。第4章中,我们将功能性的吡啶基团修饰到氰基苯乙烯结构上,合成了发光分子BPPa,通过卤键和电荷转移（Charge Transfer,CT）相互作用,将单组分体系扩展到双组分体系,通过引入二碘四氟苯、三碘三氟苯和1,2,4,5-四氰基苯,制备了三种共晶（BPPa-2I、BPPa-3I和BPPa-TCNB）。随着激发态CT程度的增强,共晶的荧光发射也随之红移,分别呈现蓝色发光、绿色发光和黄色发光的效果。通过晶体结构分析,两组分之间的有效距离是决定其CT程度的关键,二者之间完全面对面的堆叠模式会更有效地促进CT的发生。这有助于理解“分子堆积-CT程度-荧光发射”之间的关系,还提供了一条构筑多颜色发光材料的捷径。第5章中,我们利用另一种吡啶修饰的氰基苯乙烯分子CF3-CN-Py,将多晶相策略和共晶策略结合,通过改变分子生长环境,CF3-CN-Py可以形成三维的螺旋微晶和二维的片状单晶,再将一种卤键给体（二碘四氟苯）引入体系,构筑了一维的棒状共晶。其中,二维单晶发射出蓝色荧光,三维螺旋发射出绿色荧光,一维共晶发射出天蓝色荧光。晶体结构分析结果表明,二维形貌的形成归因于正交的分子间相互作用方向,一维形貌的形成归因于分子连续的π堆积。二维单晶和一维共晶被进一步应用于光波导领域,由于二者分子跃迁偶极矩堆积方式的差异,二维单晶表现出不对称的二维光波导特性,而在一维共晶中,发射光沿着晶体的一维生长方向传播,光损耗系数为1.561 d B/mm,展现出该类材料在光电器件的形貌调节方面的巨大潜力。