本课题组已经对光致变色螺嗯嗪类化合物的合成做过深入研究并成功进行工业生产，还将其应用于溶剂型油墨的制作，但这不可避免地引起了挥发性有机物(VOC)污染问题。本文分别在传统螺噁嗪分子的吲哚单元、氮原子和萘并嗯嗪单元上引入磺酸基或磺酸钠盐，得到在水中具有良好溶解度的螺嗯嗪类衍生物WSSO1-WSSO3。三个化合物在水中的溶解度分别为21mg/100g水，154mg/100g水和667mg/100g水;在水中的变色性能研究表明三者光致变色能力较弱且褪色速度很快，难以用肉眼观察;在纸上的染色应用研究表明浓度为1‰的WSSO3水溶液在纸上变色能力较强且抗疲劳度好，有一定的潜在应用价值。　　尼罗红(Nile Red，NR)是一类具有良好脂溶性的近红外荧光染料，但其用于分散染料时的耐日晒牢度低。本文合成了三种尼罗红类衍生物，对其中NR1的中试工艺条件进行优化，最高产率达到45.9％;对NR1-NR3的吸收发射光谱和荧光量子产率进行分析表明NR3的摩尔吸光系数最小但量子产率却最大;还研究了NR1和NR3作为分散染料在涤纶上的染色应用性能，发现二者均具有良好的提升力和固色率，且改性后的NR3的耐日晒牢度提高半级，有一定的应用价值。　　在以上工作的基础上结合光致变色与荧光化合物，设计合成了一种带有螺吡喃、哌嗪和萘酰亚胺单元的多刺激响应化合物;通过光致变色效应和荧光寿命分析证明了荧光共振能量转移(FRET)效应;通过酸碱滴定和Fe3+/EDTA滴定以及理论计算证明了光诱导电荷转移(PET)效应;此外，还以UV辐射、三氟乙酸(TFA)/三乙胺(TEA)滴定和Fe3+滴定成功构建了三态门(TSL)分子逻辑开关。