超分子自组装体系是通过非共价键相互作用结合而成的一类材料,由于其刺激响应特性能够广泛应用在诸多领域。过渡金属离子的灵敏检测一直是化学传感器领域的研究热点。化学工业大量使用的气态酸和有机胺是一类严重的气态污染物,对它们的连续检测成为目前亟需解决的科学难题。目前,大多数化学传感器只能检测单一分析物,不能满足现实需求。因此,探索具有多种分析物检测功能的传感器体系是我们研究的主要目标。本文设计合成了几种新型超分子自组装材料,为快速、方便、可视化地检测金属离子及气态酸和有机胺提供新的手段。主要研究内容如下:（1）设计合成了基于偶氮苯衍生物的新型多功能凝胶因子1。化合物1可以在溶液和凝胶两种状态下比色检测Hg²⁺,Fe³⁺和Cu²⁺,还可以在溶液、凝胶和薄膜三种状态下连续循环响应气态酸和有机胺。我们利用各种测试探究其响应机理,在Hg²⁺检测过程中,凝胶因子分子内发生缩合成环并失去一分子的H₂S。-N=N-可能与Fe³⁺和Cu²⁺配位,诱导其吸收光谱和颜色地变化。气态酸可以与分子1的N,N-二甲基氨基基团作用。这项研究为超分子自组装凝胶在检测金属离子、气态酸和有机胺方面提供新的方法。（2）设计合成了一个端基为四氮唑基团的萘二甲酰亚胺衍生物的新型荧光超分子自组装凝胶因子TNAP,该凝胶因子可以在丙酮/水（1/1,v/v）中形成稳定的凝胶。该自组装体系可以选择性的检测Cu²⁺和K⁺,但是与检测Cu²⁺的过程不同的是,K⁺的加入能够同时改变溶液的荧光发射和颜色。这个自组装体系还可以在溶液、凝胶和干凝胶三种不同的状态下连续响应有机胺和气态酸。这项研究为构建多功能自组装体系应用于检测金属离子以及有机胺和气态酸提供了一个新途径。（3）通过Knoevenagel缩合反应合成了两个具有大共轭π键的α-均苯乙烯衍生物M-PDC和P-PDC,它们的光学性质可以通过同分异构效应来调节。M-PDC和P-PDC中的N,N-二甲基氨基基团作为质子结合位点对气态酸具有灵敏检测能力,两个化合物能够在溶液中连续响应气态酸和有机胺。薄膜M-PDC和P-PDC由于聚集荧光淬灭（ACQ）现象发射很弱的光,加入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）后可以抑制ACQ现象从而表现出荧光增强。加入CTAB的薄膜M-PDC和P-PDC可以连续循环检测气态酸和有机胺气体。本研究为构建检测气态酸和有机胺的功能型大共轭π体系提供一个新方法。