有机压致变色材料属于一种有机智能材料,能够在研磨、压缩、剪切等机械力作用下做出反应,发生颜色变化,具有光色便于调控、易于大量合成、价格低廉和可重复利用等优点,在光电显示、压力传感器、光学存储与防伪等领域显示出巨大应用前景。压致变色现象的产生,本质上是外力作用造成分子构象或聚集堆积结构改变,从而扰动电子能级、产生缺陷或相变作用,最终造成化合物的吸收光谱与发射光谱峰位与形状的改变。同分异构体通常具有相同的官能团、不同的分子堆积模式,可以在不同外界刺激下产生差异性堆积模式的变化,是一类分析刺激响应性能的理想体系。目前,同分异构体在各向同性的静水压下的压致变色性质的系统研究仍很缺乏。本论文中,我们构筑含氰基的、具有聚集诱导发光性质的一系列顺反异构体与位置异构体,研究异构体分子结构-晶体堆积模式-压致变色性质之间的关系,得到了具有高灵敏度的压致变色材料。本论文主要研究内容如下:1、基于麦克默里偶联反应,利用单氰基烯烃分子的双键两端修饰蒽与萘,设计与合成了顺反异构体E-CCN与Z-CCN及反式对比分子ANCN。通过机械力研磨处理以上三种分子的晶体,晶体有序的堆积结构随之改变,E-CCN的晶体荧光发射峰位呈现24 nm蓝移,ANCN的晶体荧光发射峰位呈现25 nm的红移,而机械力研磨下Z-CCN晶体几乎没有压致变色性质。XRD等研究表明不同的压致变色现象源于晶体中有序的分子堆叠排列与分子间相互作用易破坏,导致晶体的有序堆积转变为非晶态,推测荧光不同的变化可能源于机械研磨使E-CCN晶体中相邻分子之间的共轭被打断导致荧光光谱蓝移,ANCN的晶体中分子间共轭程度增强从而荧光光谱红移。在静水压作用下,三种晶体荧光光谱分别呈现了103 nm、121 nm、183 nm的大范围的红移现象。其中E-CCN与ANCN晶体在静水压下压力范围与荧光峰位变化呈现出良好的线性关系,计算得出E-CCN和ANCN晶体静水压下灵敏度分别为7.31 nm·GPa-1和21.45nm·GPa-1,ANCN晶体荧光峰位红移范围也远大于E-CCN晶体（183 nm＞103nm）,表明ANCN晶体具有更好的灵敏度和更大的光色对比度。2、以对氰基烯烃为中心核,双键两侧分别连接9-蒽基团,设计合成了顺反异构体分子E-ANTCN与Z-ANTCN。Z-ANTCN晶体中存在弱C-H…π相互作用,导致Z-ANTCN晶体在机械力研磨下荧光峰位显示出17 nm的蓝移。而E-ANTCN晶体中存在着较强的π-π相互作用,机械力研磨过程中荧光光谱产生了130 nm的红移;在静水压实验中,E-ANTCN晶体没有显示出明显的压致变色性质,但在一定压力范围内（3.15 GPa-7.17 GPa）,荧光光谱在700 nm处出现了一个新的荧光峰,此现象可能源于分子间π-π相互作用在静水压条件下形成了激基缔合物。E-ANTCN晶体的荧光光色对比度为5 nm,灵敏度为0.83nm·GPa-1。相同条件下,Z-ANTCN晶体的光色对比度可达110 nm,其灵敏度更提高至22.64 nm·GPa-1。Z-ANTCN晶体中存在着C-H…π相互作用,使其在外界压力下产生更大的红移并伴随灵敏度的提高。该工作为构筑高灵敏度压致变色材料提供了思路。3、以9,10-二（二苯基亚甲基）-9,10-二氢蒽（DHA）为基本骨架,分别在外围苯环的对位或间位上引入四个氰基取代基,得到了位置异构体NDHA-p和NDHA-m。NDHA-p和NDHA-m均具有聚集诱导发光性质与相似的高度扭曲的分子构象,但晶体的堆积方式不同:两种分子晶体结构中都存在丰富的分子间相互作用,而NDHA-p晶体中共存在8种类型的C-H…N氢键作用,NDHA-m晶体中只观察到2种类型的CH…N氢键作用。NDHA-p晶体在研磨下,荧光发射峰从520 nm蓝移至480 nm,结合粉末X-射线衍射（PXRD）实验,表明机械力研磨使相邻分子之间的共轭被打断,晶态转变为非晶态,从而导致发光的蓝移。而NDHA-m晶体在机械力研磨作用下几乎没有压致变色性质。在静水压实验中测得,NDHA-m的荧光光色对比度为60 nm,灵敏度为7.87 nm·GPa-1;NDHA-p的荧光光色对比度为138 nm,灵敏度为13.20 nm·GPa-1。NDHA-p晶体中更低的晶体密度和更松散的堆积模式是光色对比度和灵敏度提高的主要原因。位置异构体的分子结构会对于晶体的堆积方式产生重要影响,导致机械力研磨与静水压力作用下压致变色现象的差别。该工作通过取代基位置异构为提高压致变色性能提供了有益的参考。