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近些年，聚集诱导发光效应(AIE)以其独特的优点备受科学家们的关注。AIE现象最先是在2001年由香港科技大学唐本忠院士课题组率先发现。他总结了此类化合物的性质，在良溶剂的溶液状态下几乎是不能够发光的，在聚集状态（在不良溶剂或者在固体状态）下却能够有效的发光。随着社会科学的不断发展和对AIE现象研究的不断推进，具有AIE性能的材料已经涉及了有机发光二极管、化学探针、生物显影及光动力学治疗等多个领域。本论文主要讨论了以三苯胺为给体和苯/吡啶并噻二唑为受体的有机聚集诱导发光材料，设计合成了3个系列的化合物，并对其光学性质等进行了研究。 第一章:首先简要阐述了聚集诱导发光材料的研究背景，从其分子结构特点、发光原理及应用三个方面对AIE材料进行了介绍。着重介绍了AIE效应产生机理以及分子设计策略。在此基础上，提出了本课题的设计思路和具体研究内容。 第二章:传统用于铝离子检测的方法不仅选择性及灵敏度不够高，而且水溶性差而不能用于细胞内实时检测铝离子。因此，发展水溶性铝离子检测的荧光探针有着重要意义。本文设计合成了以甲氧基三苯胺和苯并噻二唑为D-A结构以及羧基作为检测基团的AIE探针TB-COOH。研究表明，当向TB-COOH体系中不断地加入铝离子，TB-COOH溶液中的荧光逐渐增强;TB-COOH对铝离子表现出了良好的选择性和灵敏性，检测限为1.5×10-7M。该荧光增强机理主要归因于TB-COOH能够与铝离子发生络合，生成的络合物使得TB-COOH聚集，从而导致TB-COOH荧光增强。此机理已经通过核磁氢谱滴定、透射电子显微镜和红外吸收光谱测试得到了验证。此外，探针TB-COOH还能够对Hela细胞中的铝离子进行实时检测。 第三章:脂多糖(LPS)是尿道感染标志物，对其检测的主要方法有凝胶法和热原法，这些方法既耗时又耗力，所以在一定的程度上限制了它们的实际应用。因此，发展简便、快速加上响应灵敏度高的LPS检测方法十分有意义。本章设计并合成了以甲氧基三苯胺为给体，苯/吡啶并噻二唑为受体以及乙基吡啶盐作为识别基团的AIE探针TB-PyE和TN-PyE，这两个探针具有明显的AIE性质，表现为:它们在纯四氢呋喃溶液中没有荧光，但随着不良溶剂正己烷的不断加入，TB-PyE和TN-PyE的荧光强度逐渐增强，且发射的最大波长位于近红外的区域。探针TB-PyE和TN-PyE都可以通过增强AIE性质的荧光信号实现对LPS特异性识别。与TB-PyE检测性能对比，TN-PyE分子探针有更加好的选择性和灵敏性;并且TN-PyE分子探针的检出限为6.48×10-7M。 第四章:发射波长在近红外的荧光材料具有良好的组织器官和血管穿透能力以及荧光干扰性小等优势，常常被应用于生物体内血管成像。本章设计并合成了基于树枝状三苯胺结构和吡啶并噻二唑结构的AIE红色荧光双光子化合物TM-1和TM-2。并系统地对聚集诱导发光性能、溶剂化效应、双光子吸收以及细胞成像应用等方面进行了研究。化合物TM-1和TM-2在纯四氢呋喃有机溶剂中，几乎没有荧光;但当不良溶剂水的比例增加时，它们开始出现聚集且荧光强度明显增强，发射波长分别位于750nm和770nm，说明它们具有典型的AIE性质。化合物TM-1和TM-2纳米颗粒的平均双光子吸收截面分别是8.24×105GM和2.16×106GM，显示了良好的双光子吸收性能。并且化合物TM-1和TM-2有较好的生物相容性，可以用于细胞成像。