二芳烯化合物具有良好的热稳定性、显著的抗疲劳性和光灵敏性等特性,是最具有潜力的光致变色材料之一。主要应用于分子开关、逻辑电路、光化学探针和传感器、细胞成像等众多领域,尤其是在荧光探针和传感器领域最具有前景。荧光探针和传感器和生活息息相关,主要可应用于环境监测、食品分析、生物荧光成像等领域。目前,构建具有多功能的二芳烯荧光分子探针成为研究热点。与此同时,构建具有水溶性或者两亲性的二芳烯化合物也成为研究重点。本论文将具有两亲性的胆酸基团连接在二芳烯母体分子上,设计合成了3种新型对称和不对称的二芳烯光致变色化合物,并且通过核磁、红外等手段进行了结构表征。主要研究了共轭效应对此类二芳烯化合物的光化学性质的影响。同时,在此基础上还合成了5种新型二芳烯分子的荧光探针,并系统研究了这5种化合物的光学性质、酸碱和离子响应性能。本论文的主要内容如下:1、系统的研究了3种具有两亲性二芳烯化合物在甲醇与水的配比溶液体系和PMMA膜片的光致变色性能。通过对化合物DT-1³热稳定的研究,发现引入苯环可提高化合物的稳定性。从闭环态的最大吸收波长可知,苯环的个数增加有利于增大闭环态最大吸收波长;同时,苯环的引入有效的增加了闭环量子产率和转化率。2、设计合成了3种含有8-羟基喹啉基团的新型二芳烯化合物,分析讨论了DT-4⁶在光学性质、酸效性及离子识别性能方面的差别。具体研究了DT-6的离子识别能力。发现其不仅表现出良好的光致变色效果,而且对Cd²⁺具有专一的选择性,可作为识别Cd²⁺的荧光探针。此外还具体检测了酸碱对化合物DT-5的影响。种种结果表明化合物可作为离子、酸碱和光的多重调控荧光分子开关。3、设计合成含有羟基酰胺基团的二芳基乙烯衍生物,考察了DT-7⁸在甲醇溶液中光致变色性质和离子响应。研究发现DT-7不仅具有优良的光致变色性能,而且还可以有效的检测三价铁离子,同样也可作为离子探针。