通过分子构型和分子间相互作用是调节材料的发光颜色和光物理性能的重要途径之一。本文以苯并噻二唑为受体（A）、三苯胺（TPA）和二甲基吖啶（DMAC）为给体（D），设计并合成了两种D-A-D和D-A-D′型的发光分子，分别为TBT和 DBT。两种分子均表现出同质多晶现象（TBT-O：λ_PL=593 nm 和TBT-R：λ_PL=616 nm；DBT-Y：λ_PL=570 nm，DBT-O：λ_PL=605 nm和DBT-R：λ_PL=642 nm）。在外界刺激下，对称结构的TBT为四色的可逆光色转换，非对称的DBT分子则表现为不可逆光色转换。本研究为基于苯并噻二唑类刺激响应发光材料提供了重要的分子设计思路。

荧光探针对识别金属离子具有检测快、 选择性好等特点, 设计合成了两个苯并噻唑类探针分子6-(3,5-二甲基苯氧基)-5-胺基-2-苯基苯并噻唑(L4)和6-(3,5-二甲基苯氧基)-5-苯甲酰胺基-2-苯基苯并噻唑(L5), 并通过探针分子的紫外可见光谱和荧光光谱的变化特征, 详细研究了探针L4和L5对溶液中三价金属离子Al³⁺, Fe³⁺, Cr³⁺和二价金属离子Cu²⁺的识别性能。 研究结果表明, 当L4分子中的识别基团胺基与苯甲酰基键合形成L5分子结构时, 会发生荧光猝灭, 同时获得了开启式荧光探针L4和关闭式荧光探针L5。 紫外可见光谱检测结果表明, 在有机溶液中, 探针L4选择性地识别出Al³⁺, Fe³⁺, Cu²⁺; 在含水乙腈溶液中, 探针L4高选择性地识别出Cu²⁺; 通过紫外光照射下的裸眼检测, 含探针L4的试纸有效地识别出纯水中的Cu²⁺; 在有机溶液中, 探针L5选择性地识别出Al³⁺和Fe³⁺。 荧光光谱检测结果表明, 当探针L4与Fe³⁺, Al³⁺, Cu²⁺存在于有机溶液中时, L4将发生荧光猝灭; 在含水乙腈溶液中, 探针L4对Cu²⁺具有高选择性识别作用; 当探针L5与Cr³⁺, Fe³⁺, Al³⁺, Cu²⁺存在于有机溶液中时, L5的荧光强度依次增强。 利用溶液浓度对吸收强度作图, 计算出了探针L4对Cu²⁺的检出限为4.51×10^-6 mol·L^-1, 络合常数Kα为1.12×10³ M^-1; 探针L5对Al³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺, Cu²⁺的检测限分别为2.85×10^-6, 4.79×10^-6, 5.95×10^-6和3.23×10^-6 mol·L^-1, 络合常数分别为: Kα(Al³⁺)=2.17×10³ M^-1, Kα(Cr³⁺)=2.06×10³ M^-1, Kα(Fe³⁺)=3.92×10³ M^-1, Kα(Cu²⁺)=4.43×10³ M^-1。 根据探针与识别金属离子的荧光滴定实验结果, 推测出探针分子与金属离子之间形成了1:1络合物。 抗金属离子干扰实验结果表明, 探针分子对特定金属离子的识别基本不受其他干扰金属离子的影响。 ¹H NMR滴定结果表明, 探针L4分子结构中胺基和二甲基苯氧基, 探针L5分子结构中的苯甲酰胺基和二甲基苯氧基取代基在识别金属离子过程中发挥了重要作用。 探针L4在识别Cu²⁺方面具有更广阔的应用前景。