近年来,具有力致荧光变色（MFC）和摩擦发光（ML）活性的有机发光材料作为可对外界刺激产生响应的智能材料日益受到人们的广泛关注,它们已逐渐应用于压力探测、生物传感器、信息记录载体、加密墨水或书写材料、动力学治疗或光化学反应的内光源、太阳能转化媒介等许多新兴高科技领域。本文集中研究了一些咪唑类有机小分子化合物晶体的MFC与ML性质,主要研究内容如下:1、通过改变N-乙基咔唑和4-氰基苯基的引入位置,获得了两种基团区域异构的苯并[d]咪唑化合物。研究结果表明,N-乙基咔唑和4-氰基苯基分别处于N₁与C₂位置的异构体具有良好的MFC/ML活性。而N-乙基咔唑和4-氰基苯基分别处于C₂与N₁位置的异构体则不具有MFC/ML活性。前者的MFC活性源于受力前后分子内ICT效应的保持,而后者的MFC惰性则源于受力后其分子内ICT效应的明显减弱。尽管前者的晶体具有非心对称空间群,而后者的晶体为中心对称空间群,然而前者的N-正辛基同系物的晶体具有中心对称空间群也仍然呈现强烈的ML活性。晶体学分析结合量化计算表明,ML活性并不与空间群有关,而取决于晶体中是否存在高净偶极矩的分子对。2、将4-二苯胺基苯基与4-氰基苯基分别引入苯并[d]咪唑的C₂与N₁位置,所得化合物经溶剂挥发后获得两种同质多晶型体,分别呈现蓝色与绿色的固体荧光。蓝色晶体研磨后发射波长红移,经溶剂熏蒸或热退火处理后可恢复原有晶相结构;绿色晶体研磨后发射波长蓝移,经溶剂熏蒸或热退火处理后却无法恢复原有晶相结构,但可转变为蓝色晶体的晶相结构。结合晶体学分析,我们推测蓝色荧光来自于分子的局部受激发射,绿色荧光来自于分子内扭转电荷转移受激发射,绿色晶体的MFC不可逆性应归咎于其无定形态向晶态转变时较高的活化能限制。两种晶体均属于中心对称空间群,不含有极性分子对。晶体学分析表明两者的晶体中都存在解理面,受力后发生解理面之间的相互运动而产生内源性的摩擦生电,从而激发解离面上的分子受激产生摩擦发光。摩擦发光波长与晶相下的荧光发射波长一致为该摩擦生电激发的推测提供了有力证据。3、为了进一步验证极性分子对而非晶体空间群特性是高偶极矩分子形成的晶体产生摩擦发光的本质原因,我们将4-二苯胺基苯基和4-氰基苯基分别引入N₁和C₂位置,获得了三个具有不同稠合度的咪唑、苯并咪唑与菲并咪唑化合物。前两者显示出了良好的MFC活性,而后者不具有MFC活性。我们推测后者的MFC惰性很可能源于晶体中存在强的分子内C-H…π相互作用。在晶格受力坍塌时锁定了给电子基与斥电子基与咪唑核之间的扭转运动,从而无法使无定形态下的分子发生构象平面化而出现发射红移。此外,晶体学分析结合量化计算再次证实,三种晶体的ML活性均来自于晶体中存在极性分子对。同时,三种分子自身的高偶极矩也有利于增强分子对的极性,从而导致它们在晶体受力破碎时出现强烈的放电进而激发晶面上的分子产生发光辐射。