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具有电子给体和电子受体的D-A分子在有机场效应晶体管,有机发光二极管,有机太阳能电池等领域有着广泛的研究和应用。在D-A结构分子中,分子内的给体受体之间能够发生电子转移（ET）或者电荷转移（ICT）过程,它是分子激发态失活的重要途径。分子中电子给体和电子受体性质的变化能改变分子内电子/电荷转移过程,对分子的光电物理性质影响显著。因此设计合成电子给体或者电子受体多步可调的D-A分子体系,对研究分子推拉电子效应和应用有重要意义。在D-A分子中引入S原子和N原子能够有效的调节分子的性质:一方面,S原子和N原子都含有孤电子对,能有效的参与到分子共轭体系中,增强电子给体的供电子能力,促进分子内电荷转移过程。另一方面,S原子存在多种价态,在适当的条件下能够逐步氧化成亚砜和砜;N原子能和质子结合,生成相应的铵盐。通过这两种方式能够有效减弱分子中电子给体的供电子能力,调节分子内电荷转移过程,调控分子光物理性质。THDTAP是同时含有两个S原子和一个N原子的杂环化合物。两个S原子和一个N原子的存在,使得THDTAP具有较强的供电子能力,是优良的电子给体。在本论文中,我们以THDTAP作为电子给体,设计并合成了以BODIPY、三联吡啶、苯并咪唑基本骨架为电子受体,通过单键连接构建三类不同的D-A型分子。通过对这些D-A分子的研究,主要取得了以下三方面的新成果:（1）通过S原子氧化和N原子质子化调节THDTAP的供电子能力,进而逐步调节BODIPY类D-A分子的ICT/PET过程,最终实现对分子的光电性能的调控。（2）通过THDTAP的S原子氧化,调节三联吡啶类配体的ICT过程以及配体与金属离子间电荷相互作用,实现了配体对金属离子的选择性识别。（3）通过脒基N（sp2）原子质子化,在不降低THDTAP供电子能力情况下增强分子内的电荷转移过程,实现了从分子内电荷转移过程向电子转移过程的转变,调节分子的光电性能。具体研究内容如下:第一章,文献调研。我们简明的介绍了有机功能材料尤其是含S、N原子的有机小分子功能材料的发展现状,简单总结了含S、N原子的材料的研究与应用,介绍了S、N原子对D-A分子的性能调控的作用与方式。在此基础上提出了本文的选题依据和基本设计思路。第二章,含THDTAP电子给体的D-A型BODIPY化合物的合成与氧化。我们选用恰当的合成方法,构建了以THDTAP为电子给体,BODIPY为电子受体的D-A分子。以间氯过氧苯甲酸为氧化剂,实现了THDTAP中S原子的逐步氧化,以高产率得到了五种氧化产物。它们的电化学性质研究与理论计算结果一致:S原子的氧化在几乎不影响LUMO轨道能级的情况下,能有效降低HOMO轨道能级,调节分子能级差。第三章,含THDTAP电子给体的D-A型BODIPY化合物的光物理过程及外界刺激响应。我们系统地研究了这些化合物分子内的电荷转移过程。溶剂效应模型研究表明,S原子逐步氧化调节了它们的分子内电荷转移程度,荧光从无到有,并逐渐蓝移。随后的理论计算和飞秒瞬态光谱结果更加明确了这一点。另外通过N原子的质子化和电化学氧化也能够实现对分子内电荷转移过程或者光诱导空穴转移的调控,分子荧光能够开关转化,或者蓝移,同时伴随荧光量子产率的明显变化。最后,初步探讨了同质多晶现象对于化合物固态发光的影响。第四章,含THDTAP单元的BODIPY化合物的能量转移过程的研究。我们探讨了分子激发态的另外一种微观过程:能量转移过程。结合激子耦合理论我们建立了基本矢量模型,阐述了能量转移过程分子的发光性质的影响,最后利用理论计算和偏振荧光实验加以验证。第五章,含THDTAP电子给体的D-A型三联吡啶化合物的合成及其性能研究。我们构建了以THDTAP为电子给体,三联吡啶基本单元为电子受体的D-A分子,以间氯过氧苯甲酸为氧化剂,逐步氧化THDTAP中的S原子,以较高产率得到了五种氧化产物。S原子氧化调节了配体分子内电荷转移过程以及配体与金属离子间的电荷作用过程,调整配位化合物的发光性质。最后,以其中两个分子作为荧光探针,实现了对Zn2+、Ag+、Cd2+的逐步识别。第六章,含THDTAP电子给体的D-A型脒基多元环系化合物的合成及其性能研究。我们构建了以THDTAP为电子给体,分别以脒基五、六、七元环为电子受体的D-A分子。通过脒基sp2的N原子质子化,增强了分子中电子受体的拉电子能力,调节了分子的推拉电子效应,实现了分子内电荷转移过程向电子转移（ET）过程的转变。初步探讨了不同脒基环系对于电荷转移和电子转移过程的影响。第七章,总结与展望。我们总结了本论文的主要研究内容,归纳了所取得的研究进展,梳理了研究过程中出现和尚未解决的问题,分析后续工作的开展方向。