近年来,光致变色化合物尤其是螺吡喃引起了研究者的广泛关注。由于其优异的光致变色性能,螺吡喃化合物在器件功能化,在传感和信息处理领域,在材料功能化等方面有着广泛的应用前景。本论文以光致变色化合物螺吡喃为基础,主要进行了有机场效应晶体管功能化以及螺吡喃衍生物离子传感和分子水平的信息处理的研究工作,并开展了功能化螺吡喃OFETs聚合物材料以及基于螺吡喃的分子马达设计与合成的初步研究工作。主要工作如下:1基于P3HT-SP构建了光驱动的可逆开关效应的功能化有机场效应晶体管。利用溶液加工方法制备了同时含有P3HT和螺吡喃双组分的复合有机半导体器件,并实现了可逆的光开关效应。在不同波长光诱导下螺吡喃的构型转变导致了有机层/有机层两种截然不同的相互作用,可以在OFETs器件中实现可逆无损的沟道导电性调控。这项研究是首次利用有机/有机异质界面修饰实现对器件性能调控的成功例子,也为进一步深入研究有机半导体中载流子传输机理提供了新的思路。　　2螺吡喃衍生物在离子传感和分子水平的信息处理的应用研究。为实现金属离子检测和分子水平的信息处理,设计合成了以给电子基团-Ome和吡啶(或者喹啉)作为配位点的新型的螺吡喃衍生物。研究发现:无论是否进行紫外光照,金属离子都可以促进螺吡喃开环并形成稳定可逆的络合物。紫外.可见吸收光谱研究表明,即使在没有紫外光照的条件下加入不同的金属离子也会引起螺吡喃光学性质的变化,因此该研究提供了一种简易的通过裸眼就能辨别金属离子的比色方法。荧光光谱研究表明,这类化合物能够高灵敏高选择性地检测锌离子。此外,基于吸收光谱和荧光光谱的变化,这类螺吡喃衍生物可以用于构建组合的逻辑门,执行分子水平的信息处理,从而展现了其在化学或环境传感和未来的分子计算机领域的潜在应用前景。　　3基于上述研究工作,开展了功能化P3HT-SP半导体聚合物的合成以及新型螺吡喃分子马达的设计与合成的初步研究。