苝酰亚胺及其衍生物具有大平面共轭结构、高光热稳定性及高荧光量子产率,在发光领域具有广阔的应用前景。稀土元素及其配合物具有独特的能级层结构、高发光效率和高光转换效率。本论文利用氮杂环通过C-N偶联对苝酰亚胺湾位进行修饰,研究了氮杂环对苝酰亚胺衍生物光学性质的影响;利用稀土配合物与苝酰亚胺衍生物制备了稀土金属有机配合物,通过对配合物的光学性质研究,对其荧光共振能量转移（FRET）效应进行了评价。1.以3,4,9,10-苝四甲酸二酐（PTCDA）为原料,制备了1,7-二溴-N,N′-二丁基-3,4,9,10-苝酰亚胺（PDI-Br₂）,通过C-N偶联在1,7-位分别引入四氢吡咯（THP）、六氢吡啶（HHP）和环己亚胺（HMI）氮杂环取代基,合成了1,7-二（四氢吡咯）-N,N′-二丁基-3,4,9,10-苝酰亚胺（PDI-（THP）₂）、1,7-二（六氢吡啶）-N,N′-二丁基-3,4,9,10-苝酰亚胺（PDI-（HHP）₂）和1,7-二（环己亚胺）-N,N′-二丁基-3,4,9,10-苝酰亚胺（PDI-（HMI）₂）。利用核磁共振氢谱（¹H NMR）、核磁共振碳谱(¹³C NMR)和质谱（MS）进行了结构表征,通过紫外-可见光谱（UV-Vis）和荧光光谱（FL）进行了光学性质研究,采用参比法计算了荧光量子产率。结果表明,在二氯甲烷溶液中,PDI-（THP）₂、PDI-（HHP）₂和PDI-（HMI）₂的最大吸收波长(λ_max)分别为699、683和708 nm,在λ_ex=430 nm激发,最大发射波长(λ_em)分别为735、753和752nm,较PDI-Br₂的λ_max（523 nm）和λ_em（549 nm）均出现了明显红移。PDI-（THP）₂、PDI-（HHP）₂和PDI-（HMI）₂的λ_max、λ_em和Stokes位移（（35）l）受溶剂分子偶极矩的影响较为明显,其荧光量子产率均明显低于PDI-Br₂。2.以1,10-菲啰啉（Phen）、2-噻吩甲酰三氟丙酮（TTA）、PDI-（HHP）₂和EuCl₃·6H₂O为原料,制备了Eu（Ⅲ）（TTA）₃（N-phen-PDI-（HHP）₂）配合物。利用FTIR、¹H NMR和MS进行了结构表征,采用UV-Vis和FL进行了光学性质研究。结果表明,Eu（Ⅲ）（TTA）₃·2H₂O在340 nm处有较强吸收,在612 nm处有较强的荧光发射;N-phen-PDI-（HHP）₂在550-850 nm有较强吸收,在690-850 nm有较强荧光发射。Eu（Ⅲ）（TTA）₃（N-phen-PDI-（HHP）₂）配合物在紫外-可见光区以及近红外光区的吸收波长范围更宽。通过对比PDI-（HHP）₂与Eu（Ⅲ）（TTA）₃（phen）的共混物、N-phen-PDI-（HHP）₂配体和Eu（Ⅲ）（TTA）₃（N-phen-PDI-（HHP）₂）配合物在340 nm激发产生的荧光光谱发现,Eu（Ⅲ）（TTA）₃（N-phen-PDI-（HHP）₂）配合物表现出一定程度的FRET效应。