螺吡喃是一种有机光致变色分子,能够在多种刺激条件下发生可逆的异构化反应,由于其两种异构体在结构和性质上存在较大的差异,已经成为构建智能系统的重要选择。目前,尽管螺吡喃的应用已经相当广泛,然而除了少量简单结构外,关于螺吡喃的合成一直存在产率较低的问题,这也是螺吡喃类材料在实际应用中的一个重要制约因素。在这里,我们提出了一种高效的一锅法合成策略。该方法无需特殊设备和操作,与已报道的三步合成法相比具有节能省时环保的优点,能够适用于多种溶剂、碱、醛和溴代烷烃,而且极大地简化了各种复杂的操作步骤,为以后可能的工业生产提供了可行的方案。固态螺吡喃如果能够在室温下实现光致变色,将是很有吸引力的潜在太阳能蓄热和信息存储材料。然而,由于缺乏足够的自由空间来进行光异构化过程,在室温下具有完全可逆的光致变色特性的固态螺吡喃是非常罕见的。在这里,我们通过提高分子的柔性,发展了一种制备具有高效可逆光致变色特性的固态螺吡喃的合成策略。通过在螺吡喃的吲哚氮上引入一条烷基链,所得到的螺吡喃能够表现出快速的光响应特性。更重要的是,这种螺吡喃可以方便地“进化”成一种新的固态形式,这种形式具有三种不同颜色（红色,黄色和紫色）的高级光致变色和热致变色特性,同时具有良好的室温稳定性和刺激与颜色之间的一对一对应关系,是一种先进的信息储存材料。DNA热致液晶是近些年发展起来的一种新型的生物大分子液晶材料。该材料由DNA和带有柔性链的季铵盐表面活性剂通过静电作用力结合制得。目前,关于DNA热致液晶的性能调控,研究者们已经做了多种尝试,然而利用光刺激来调节材料性质的报道还比较少。基于此,我们合成了两种带有螺吡喃结构的季铵盐表面活性剂,用于与DNA通过静电作用力结合制备光刺激响应的无溶剂热致液晶材料。研究发现,该类材料的相态和光刺激响应性质与材料中表面活性剂和DNA的混合比例高度相关。该类材料的发展,将为能够用于逻辑门和生物传感的光刺激-响应性智能材料提供新的选择。