光化学反应具有反应速度快、操作简单、绿色环保等特点,被广泛地应用于药物研发与天然产物全合成领域,近年来光化学反应在荧光开关、荧光传感器等有机光电功能材料领域同样表现出很好的应用潜力。给受体（D-A）结构的有机发光分子具有易于调控的CT激发态,表现出高发光效率和高激子利用率等性质;同时CT激发态对D-A分子的光化学反应速度、产率等性质也会产生较大的影响,进而影响到分子的光电性能和应用,因此研究D-A结构的CT激发态发光分子的光化学反应具有重要意义。三苯胺具有强给电子能力和三维空间结构,是用于构筑高性能D-A分子的重要给体基团之一。而在三苯胺上连接两个能发生光化学反应的受体基团,便可以获得一类具有光化学反应现象的扭曲A-D-A结构有机分子。这类分子不仅具有强的CT激发态和优异的光物理性质,而且可能拥有更加复杂多变的光化学反应过程,这将为这类分子及其光化学反应在有机光电功能材料领域的应用带来更多的可能性。因此本论文以三苯胺为给体基团,以能发生光诱导E/Z异构化反应的氰基二苯乙烯（CN-PPV）和能发生光氧化反应的苯基咪唑结构为受体基团,设计合成了一系列扭曲A-D-A结构的有机发光分子,并对它们的光物理性质、光化学反应过程以及可能的应用进行了深入、细致的研究。第二章基于三苯胺（D）和CN-PPV（A）基团,设计合成了三种扭曲A-D-A结构的E/Z异构体分子Z,Z-TPDCF、Z,E-TPDCF和E,E-TPDCF,并借以研究了含有两个CN-PPV基团的有机分子在紫外光照下具体的E/Z异构化反应过程。通过基本的光物理性质表征,发现这三种异构体分子都表现出明显的CT激发态性质和较高的AIE活性。而它们的原位紫外、核磁和高效液相色谱的结果清楚地表明,Z,Z-TPDCF和E,E-TPDCF在紫外光照下首先异构化为Z,E-TPDCF;而Z,E-TPDCF则同时转变成更多的E,E-TPDCF和少量的Z,Z-TPDCF,这是因为Z,E-TPDCF的LUMO轨道主要分布在Z式构型的CN-PPV受体基团上。此外,虽然在高极性溶剂中,这三个异构体分子在紫外光照下都表现出较好的构型稳定性,但总体而言,Z,E-TPDCF的构型稳定性比Z,Z-TPDCF和E,E-TPDCF更好。第三章基于三苯胺（D）和苯基咪唑类（A）基团,设计合成了三种扭曲A-D-A结构的三苯胺-咪唑衍生物分子TPDBM、PMTPBM和TPDPM,并对它们在薄膜态中特殊红移发射的起源以及咪唑环上的光氧化反应进行了深入研究。与在稀溶液中相比,TPDBM、PMTPBM和TPDPM固态薄膜的荧光光谱都在520 nm左右新出现了一个明显异常的红移发射峰。以TPDBM为例,通过对其在不同条件下的稀溶液以及薄膜中的吸收和发射行为进行了系列研究,最终确定该聚集态红移发射现象其实是来自于分子的咪唑环上发生的光氧化反应,而不是文献中报道的来自于分子中激基缔合物的形成。此外,TPDBM的紫外光照实验和原位紫外-可见吸收光谱的结果显示,TPDBM的光氧化反应可以生成TPBMZ和TPDYZ两种产物,其中TPBMZ为主要产物;并且TPBMZ的原位核磁结果表明,TPBMZ还可以进一步被氧化为TPDYZ。令人惊喜的是,这两种光氧化反应产物TPBMZ和TPDYZ都表现出较好的CT发射特性和AIE活性。最后,将TPDBM掺杂到PMMA薄膜中进行光氧化反应,发现其可以很好地被用来作为一种检测氧气的荧光探针,最低可检测的氧气体积比为0.1%。第四章将分子中的一个A固定为苯基咪唑基团,同时分别引入苯并噻二唑和苯基喹唑啉基团作为A’,设计合成了两种新型的具有扭曲A-D-A’结构的三苯胺-咪唑衍生物分子BMTPBZP和BMTPNKL,并对它们的金属离子检测性能进行了研究,开发出一系列性能优异的Fe³⁺荧光探针材料。BMTPBZP和BMTPNKL对不同金属离子存在下的荧光和紫外-可见吸收光谱的响应结果显示,它们都能对Fe³⁺进行特异性的识别,并表现出蓝移增强的识别效果。通过系列实验进一步研究了探针分子BMTPBZP和BMTPNKL对Fe³⁺识别机制,发现它们对Fe³⁺的识别是受体基团（A）的咪唑环上富电子的N原子以1:1的比例与Fe³⁺结合所导致的,这使分子的CT激发态重组并表现出一个新的能量更强的CT发射。与BMTPBZP和BMTPNKL相似,它们的咪唑基单元结构PIM和TPA-BM也可以对Fe³⁺进行特异性识别,且具有极好的灵敏度和抗干扰能力。不同的是,探针分子PIM和TPA-BM对Fe³⁺的存在表现出荧光淬灭的识别效果,其中TPA-BM的荧光被大大减弱并在红移方向产生一个新的相对较弱的CT发射峰。这样的结果可能是因为,在传统D-A结构的TPA-BM中,咪唑单元是作为受体基团发挥作用,而扭曲A-D-A’结构的引入,使BMTPBZP和BMTPNKL中的D-A成分发生改变,此时咪唑单元主要与三苯胺一起作为给体基团的一部分发挥作用。