分子内电荷转移是分子科学的一个重要研究领域,自从发现第一个分子内电荷转移（ICT）分子4-二甲氨基苯腈（DMABN）以来,分子内电荷转移（ICT）在光传感、光动力治疗、机械发光、有机发光二极管（OLED）以及生物成像等不同领域具有巨大的应用潜力和研究价值。然而,目前ICT发光材料仍然存在许多问题,如发光效率低,功能性单一,极性等环境对其机理的影响仍尚不清楚。ICT分子对温度、溶剂粘度、p H等环境极其敏感,环境变化极大的改变了分子的发射波长、量子产率、寿命和光谱形状等因素。因此,分子结构和环境等因素对分子内电荷转移分子的激发态性质、发光效率等方面的机理研究十分有必要。为了研究极性对分子构型扭转及其激发态动力学的关系,设计合成了具有正交构型的供-受体结构分子NI-PXZ-LT和NI-PTZ-LT。测试了NI-PXZ-LT在不同溶剂中的稳态光谱、温度/粘度依赖性、荧光寿命、荧光量子产率、飞秒瞬态吸收光谱、激发态寿命、三重态量子寿命等,并通过DFT理论计算进行验证。研究表明NI-PXZ-LT具有分子内电荷转移性质。在极性较大的甲醇溶剂中,电荷转移、溶剂化过程和扭转弛豫均更快,电荷转移态的能量更低,使得分子更容易发生无辐射跃迁回到基态,导致荧光量子产率降低,无法测出三重态寿命。而在低极性甲苯中可以测出三重态寿命。本研究对于控制分子的正交构型,获得双重荧光和微调电荷转移具有重要意义,将有助于未来功能性ICT发光材料如粘度探针,温度传感器设计和应用。为了研究极性对电荷转移分子激发态动力学的影响,合成了具有推拉电子结构的光敏剂BDP-Cz,测试了三重态量子产率等实验,发现BDP-Cz具有分子内电荷转移性质,在极性较大的溶剂中,电荷转移和溶剂化过程均更快,电荷转移态的能量更低,荧光量子产率降低;在极性较小的溶剂中,BDP-Cz分子同时具有相对较高的荧光量子产率和三重态量子产率,单线态氧的产量也更高,使其有望应用做诊疗一体化光敏剂。本研究有助于深入理解极性对光敏剂激发态性质的调控机理,并指导光敏剂的分子结构设计和生物应用。