咔唑、三苯胺和吩噻嗪是有机功能分子设计中常用的给电子芳胺基团,在目标分子中引入该类芳胺基团可以有效地改善目标分子的共轭性,而且由于该类芳胺的结构具有易修饰的特点而使多芳胺有机共轭分子在电荷转移增感、有机电致发光和有机荧光识别等领域具有潜在的应用。本文通过将两分子咔唑通过N-苯基化反应或N-烷基化反应分别构筑了刚性共轭桥连的9,9-(1,4-亚苯基)-双咔唑或柔性桥连的9,9-(1,4-亚丁基)-双咔唑类母核结构,然后利用刚性共轭的乙炔基作为π-共轭连接基团在母核结构上分别引入不同种类(咔唑、三苯胺和吩噻嗪)或不同数量(两个或四个)的侧基芳胺,最终获得D-(π-D)n型多芳胺共轭炔基双咔唑类功能分子(n=2或4)。本文系统考察了多芳胺共轭炔基双咔唑类功能分子的分子结构与其单光子及双光子吸收性能的关系,并研究了该类功能分子作为电荷转移增感染料在单光子光聚合和双光子光聚合中的应用,还研究了其作为有机荧光识别探针对过氧化苯甲酰的荧光识别性能。综上,本文的主要研究内容包括如下方面:　　1.设计和合成了以9,9-(1,4-亚苯基)-双咔唑或9,9-(1,4-亚丁基)-双咔唑为母核结构,以咔唑、三苯胺和吩噻嗪为侧基芳胺,以刚性共轭的乙炔基为π-共轭连接基团的多芳胺共轭炔基双咔唑类化合物。并且,本文将(η5-环戊二烯基)(η6-(1,4-二氯苯))铁六氟磷酸盐(Fc-2Cl)与芳胺炔基咔唑的C-N键生成的亲核取代反应用于构筑9,9-(1,4-亚苯基)-双咔唑类化合物的母核结构,并对9,9-(1,4-亚苯基)-双咔唑类配体芳茂铁盐的芳烃配体结构与其光脱芳烃反应活性的关系进行了考察。　　2.通过1HNMR、13CNMR、IR和MS等表征手段对多芳胺共轭炔基双咔唑类化合物进行了结构表征,还通过热重测试考察了该类化合物的热稳定性。另外,通过量子化学计算,获得了所设计合成的多芳胺共轭炔基双咔唑类化合物的优化结构、前线轨道能级和电荷分布,并分析了侧基芳胺的种类和数量及母核结构的桥连方式对其空间结构、前线轨道跃迁能级和电荷分布的调节。　　3.通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了双咔唑类化合物的结构特点(侧基芳胺的种类和数量及母核结构的桥连方式)对其紫外-可见吸收能力和荧光性能(如荧光发射能力和荧光量子产率)的影响。研究发现,具四枝结构的吩噻嗪基双咔唑具有较强和较长波长的紫外-可见吸收性能,而具四枝结构的三苯胺基双咔唑具有最强的荧光发射能力和最高的荧光量子产率。　　4.双光子激发荧光光谱测试发现,多芳胺共轭炔基双咔唑类化合物均具有双光子吸收性能,并且双光子吸收截面计算结果表明双光子吸收能力与侧基芳胺的种类和数量及母核结构的桥连方式有关。其中,吩噻嗪基双咔唑染料的双光子吸收截面最大;侧基芳胺的数量的增加有利于提升双咔唑类化合物的双光子吸收性能,获得更大的双光子吸收截面;双咔唑类化合物的母核结构以亚苯基刚性共轭桥连比以亚丁基柔性桥连能够带来更显著的双光子吸收性能的提升。　　5.光聚合增感研究发现,多芳胺共轭炔基双咔唑类染料在405nm和450nm光源下对二芳基碘盐ONI在自由基型光聚合及阳离子型光聚合中的光引发活性均有增感作用,并对多芳胺共轭炔基双咔唑类染料的结构以及ONI/多芳胺共轭炔基双咔唑类染料的摩尔比例对其光聚合增感性能的影响进行了研究。进一步的研究发现,ONI/QEtPTZDCz在双光子激发光源下可以引发TPGDA的双光子光聚合进行飞秒激光双光子微加工。　　6.通过Stern-Volmer静态猝灭实验研究了溶液状态下多芳胺共轭炔基双咔唑类荧光分子对过氧化苯甲酰的荧光识别性能,研究发现高的荧光量子产率和长的荧光寿命有利于多芳胺共轭炔基双咔唑类荧光分子获得高的荧光猝灭效率、大的猝灭常数和低的检出浓度。此外,还考察了多芳胺共轭炔基双咔唑类荧光分子的分子结构对其荧光识别性能的影响,其中含有四个三苯胺侧基的9,9-(1,4-亚苯基)-双咔唑类化合物QTPADCz具有最好的荧光识别性能。在双光子激发荧光下的荧光识别实验发现,QTPADCz在720nm、730nm和740nm等双光子激发光源下均能表现出对过氧化苯甲酰的双光子荧光识别。　　7.通过差示扫描量热法评价了咔唑类有机掺杂对过氧化苯甲酰的热分解反应的影响,并推测了咔唑类有机掺杂-过氧化苯甲酰的热分解反应机理;还通过Kissinger方法和Ozawa方法获得了咔唑类有机掺杂-过氧化苯甲酰体系的热分解反应活化能,并讨论了掺杂结构对过氧化苯甲酰的热分解反应活化能的影响。