热激活延迟荧光（TADF,thermally activated delayed fluorescence）是利用荧光体单线态与三线态之间极小的能量差而产生的一种发光现象,通过借助单线态与三线态之间的反向系间窜越,实现了高效的荧光发射。热激活延迟荧光材料由于能实现100%的内量子效率、无需使用贵金属等独特的光物理性质,被认为是继荧光、磷光后的第三代发光材料,近些年来成为有机发光材料研究领域的热点。本论文设计合成了系列以苯亚甲基丙二腈为核心骨架的热激活延迟荧光分子,考察了其单晶结构及光物理性质,并研究拓展了它们在有机电致发光器件、荧光探针领域的应用,具体研究内容如下:（1）设计合成了以2-（二苯基亚甲基）丙二腈（DPMM）为受体,分别以三苯胺（TPA）,咔唑（Ph Cz）,9,9-二甲基吖啶（DMAC）为给体的三元给体-受体-给体型（D-A-D）化合物（DPMM-2TPA、DPMM-2Ph Cz、DPMM-2DMAC）,并对它们的光物理性质进行了系统研究。三个化合物均具有良好的热稳定性和电化学稳定性,且在溶液中的荧光发射随着溶剂极性的增大表现出正向溶剂化效应。此外,在固体状态下观察到三个化合物明显的聚集诱导发光增强（AIE）和机械响应发光（ML）。DPMM-2TPA与DPMM-2DMAC具有小的单重态-三重态能隙(ΔE_ST～0.06 e V,0.01 e V),小的ΔE_ST有利于单-三线态的反向系间穿越过程,使其具有TADF性质。对于DPMM-2Ph Cz,由于³CT到¹CT之间较大的能级差（0.34 e V）,并不能观测到TADF现象。以DPMM-2TPA及DPMM-2DMAC为发光层的红色TADF有机电致发光器件,器件最大外量子效率分别为16.5%,12.7%,高于目前同色度红光TADF器件的平均值,且是非TADF化合物DPMM-2Ph Cz器件效率的三～四倍（外量子效率为4.4%）。（2）以热激活延迟荧光化合物DPMM-2TPA为识别分子,利用DPMM丙二腈单元与水合肼作用后化合物荧光及荧光寿命的变化,可有效特异性识别水合肼。在DMF/PBS（10 m M,DMF:PBS=7:3,v/v,p H=7.4）缓冲溶液中,随着水合肼含量的变化,可通过溶液颜色由橙黄色变为无色,荧光颜色由橙黄色变为蓝色,荧光寿命由1.73μs变为3.61ns。光谱性质表明DPMM-2TPA对其他金属离子、阴离子、有机小分子具有抗干扰能力,其对水合肼的检测限为45.22 n M（1.439 ppb）,远远低于美国EPA（Environmental Protection Agency）规定的容许最高浓度（10 ppb）。