刺激响应的光学可控材料以其在显示、传感以及信息存储等方面的潜在应用近年来成为研究热点。相比于其他刺激手段诸如光、温度、pH和磁场等,电刺激具有响应及时、绿色环保、局部控制、远程可逆等优势。目前研究较多的电刺激响应材料包括电致变色材料和电控荧光材料。电致变色材料研究较为成熟,研究者已经开发出多种电致变色材料并系统研究出相应的机理,基于电致变色的调光玻璃和节能显示材料已经成功商品化。与电致变色材料相比,电控荧光材料依然停留在实验室研究阶段,开发具有高稳定性和高灵敏性的电控荧光材料是实现其广泛应用的关键。基于研究成熟的电致变色基团,构筑电化学稳定/高效率荧光的电活性荧光团可以有效提高电控荧光性能,实现高性能的电控荧光/电致变色双功能调控。例如,三芳胺类的电致变色材料具有低启动电压、中间态无色以及优异的稳定性等特点,富电子的三芳胺是一种优异的阳极电活性基团。利用分子设计,构筑芳胺类的电活性荧光团,并将其引入到高性能聚合物中,有望获得高稳定性、高对比度和高加工性能的电致变色/电控荧光双功能材料。本论文中,我们设计合成了几种含电活性荧光团的聚酰胺/聚酰亚胺,通过研究电活性荧光团结构、聚合物结构以及共聚等对所得聚合物电致变色和电控荧光性能的影响,探究分子结构的调变规律以及结构与性能的构效关系,为研究高性能、易加工的电致变色/电控荧光双功能材料提供思路,具体工作包括以下四个部分:首先我们设计了一种新型的电活性荧光团“二甲基芴-二苯胺”,并成功合成了含这种电活性荧光团的二胺和二酸单体。将二胺单体分别与商品化的二酐和二酸反应制备出两个系列电活性的聚酰亚胺MeFPI和聚酰胺MeFPA。由于“芴-二苯胺”的结构可以有效保护三苯胺对位反应活性点,所得聚合物的电化学稳定性均具有较好的稳定性,MeFPA比MeFPI具有降低的氧化电位和增强的电化学稳定性,归因于亚胺环的强吸电子作用。MeFPI电致变色过程展现了“浅黄色-绿色”的变化,MeFPA电致变色过程展现了“近乎无色-浅绿色”的变化,MeFPA具有更高的电致变色稳定性,反复循环500圈依然具有较高的可逆性。相比于全芳香的聚合物,半芳香聚合物在溶液中具有很强的荧光发射,主要归因于脂环结构有效阻止了电荷转移作用,并且它们的荧光可以在电刺激的作用可逆的切换,半芳香聚酰亚胺和聚酰胺的荧光开关对比度为78和83,较低的对比度归因于聚合物薄膜态荧光的大幅淬灭。另外,将二酸单体与商品化的二胺反应制备出一系列电活性的聚酰胺mefpa’,相比于mefpa系列聚酰胺,mefpa’由于有效延长的共轭长度,减弱了非共面的电荷转移作用,在溶液和薄膜态均具有明显增强的荧光,电控荧光测试中,荧光对比度大大提高达到221.4。在电致变色过程中,mefpa’呈现“近乎无色-绿色”的变化,然而由于两个羰基的吸电子作用,mefpa’的电化学稳定性降低,在电致变色和电控荧光的重复循环测试中,具有较差的稳定性。其次,为兼顾电化学稳定性和固态薄膜荧光效率,我们设计合成了两种含“二苯基/己基芴-二苯胺”的二胺单体,并制备了两个系列的半芳香聚酰胺和聚酰亚胺:phfpa、hefpa、phfpi、hefpi。在芴的9号位引入大体积的苯基和己基可以有效阻止π-π堆积作用,phfpa、hefpa、phfpi、hefpi固态荧光量子产率提高,在电控荧光测试中,荧光开关对比度得到提高。在电致变色测试中,phfpa、hefpa、phfpi、hefpi与mefpa和mefpi的性质相似,且pa具有更好的电切换循环稳定性,在上百圈的循环测试中,只出现微弱的电活性衰减,实现了对比度高、循环稳定性好的电致变色/电控荧光双功能调控。另外,为了避免过氧化造成的不可逆的电活性失活,提高循环稳定性,我们向芳胺的对位引入推电子的甲氧基,设计合成了含“甲氧基取代的双芳胺-芴”基团的二胺单体,并合成了聚酰胺bfpa。bfpa具有两对可逆的氧化还原峰和较低的氧化还原电位。电致变色过程中呈现了“近乎无色-橙红色-蓝色”的变化,两个变色过程均具有非常高的循环稳定性,经过1000圈循环没有出现明显的衰减。半芳香的bfpa溶液荧光量子产率高达50.1%,在0-0.7v第一个氧化过程即可完全淬灭,电控荧光同样具有非常好的循环稳定性,在100圈的连续循环中,没有明显衰减,是一类高度稳定的电致变色/电控荧光材料。另外,利用橙红色的电致变色过程,基于颜色混合理论与“4,4’-二氨基-4’’-甲氧基三苯胺”共聚制备“无色-黑色”的电致变色材料。所得共聚物呈现了“近乎无色-红色-黑色-蓝色”的变化,在0-0.8v的“无色-黑色”变色过程中具有高的对比度和高的稳定性。最后,考虑到“芳胺-芴”电活性荧光团的固态荧光淬灭问题,我们设计了具有聚集诱导增强发光(AEE)性能的“甲磺酰胺三苯胺”的电活性荧光团,并制备了半芳香聚酰胺SPA。SPA具有AEE的荧光性能,薄膜荧光量子产率高达32.1%。另外,我们引入“4,4’-二氨基-4’’-甲氧基三苯胺”作为共聚二胺,合成了共聚的MSCOPA,其同样具有AEE的性能,薄膜荧光量子产率达到22.8%。在电致变色过程中,SPA呈现了“近乎无色-紫色”的变化,MSCOPA呈现了“近乎无色-蓝绿色-蓝紫色”的变化,MSCOPA第一个变色过程展现了与MPA相似的高度稳定性。在电控荧光测试中MSCOPA表现出优异的电控荧光循环稳定性,在0-0.8 V下循环100圈没有出现明显的衰减,是一类高稳定性、高对比度和易加工的电致变色/电控荧光双功能材料。