均三嗪、8-羟基喹啉、富勒烯衍生物具有重要的生物活性和光电性能，本论文设计合成了均三嗪、8-羟基喹啉、富勒烯功能化分子，研究了它们在电致发光器件、染料敏化纳晶TiO2薄膜太阳能电池薄膜电极修饰、抗氧化、细胞增殖等方面中的潜在应用。　　 1.设计合成3-[2-（8-羟基喹啉基）-乙烯基]-N-对甲苯基咔唑和3-[2-（8-羟基喹啉基）-乙烯基]-N-对甲氧苯基咔唑及它们相应金属铜、锌配合物6个新的化合物，用UV-Vis、FT-IR、ESI-MS、FAB-MS、1H NMR、13C NMR和元素分析确认了化合物的结构。热重分析实验表明金属铜、锌配合物都有很好的热稳定性，并把这4个金属配合物组装有机单层发光器件，其中铜配合物制成的器件发出稳定的绿光。这两个发光器件的最大亮度分别是345 cd/㎡、325cd/㎡，最大电流效率0.68cd·A-1、1.53 cd·A-1。锌配合物制成的器件发出稳定的黄色光。这两个发光器件的最大亮度分别是489 cd/㎡、402cd/㎡，最大电流效率0.41cd·A-1、1.81 cd·A-1。其优点在于合成具有电子传输、空穴传输功能基于一体的光电材料，组装单层电致发光器件，可以减少加工工艺过程和制作成本，避免在组装多层器件在掺杂过程中可能出现的相分离等难以克服的困难，从而提高组装器件发光亮度，发光效率和工作寿命。　　 2.上述合成的3-[2-（8-羟基喹啉基）-乙烯基]-N-对甲苯基咔唑（5）和3-[2-（8-羟基喹啉基）-乙烯基]-N-对甲氧苯基咔唑（6）两个新的化合物，利用DPPH·方法，超氧阴离子自由基（O-2·）法，羟基自由基HO·法和噻唑蓝比色法（MTT法）分别测定了目标产物的抗氧化活性和调控鼠骨髓间质干细胞（MSCs）增殖的用。结果表明，这两种化合物对DPPH·自由基、超氧阴离子自由基和羟基自由基具有较强的抗氧化活性，化合物6在低浓度时对鼠骨髓间质干细胞增殖有很好的促进作用。　　 3.设计合成了3个系列各含有单支、双支和三支结构的9个均三嗪衍生物，用IR、1H NMR、1C NMR、MS（MALDI-TOF）和元素分析确认了化合物的结构。研究了电致发光光谱性能，并用三支结构均三嗪衍生物14c、15c、16c组装发光器件，实验结果显示14c为发光层时，该器件能发出稳定白光。器件结构为ITO/2-TNATA（30 nm）/NPB（20nm）/14c（30 nm）/Alq3（30砌）/LiF（0.5 nm）/Al，在电压为15 V获得最大亮度是1523cd/㎡，在驱动电压范围内CIE坐标稳定并在白色等能区内。　　 4.研究了上述3个系列均三嗪衍生物的紫外吸收和荧光与结构的关系，随着三嗪环上侧链数目的增加，紫外吸收谱（吸收峰位于395～425 nm）、荧光光谱（发射峰位于480～540nm）和双光子荧光谱（激发波长800 nm）都发生红移；各种光谱的强度都显著增强；表明多支结构的光谱存在显著增强效应。并研究了这些新化合物的光电化学性能，其中单支结构的均三嗪衍生物的敏化效果最好，在100 mW/c㎡氙灯光源下，开路电压、短路电流、填充因子和转换效率分别是460 mV、1.31 mA]c㎡、0.64、0.172％。研究表明，随着均三嗪支链数的增加，光电转换效率逐渐降低。　　 5.设计合成4个N-甲基-2-（4’-N-芳基咔唑基）-富勒烯吡咯烷化合物，用IR、MS（MALDI-TOF）、1H NMR、13H CMR、UV-Vis光谱等确认了化合物的结构。研究其电化学性质，结果表明，该类化合物存在超共轭效应，电子能够从咔唑结构流向富勒烯，这对做光电材料很有益。在光电化学电池中，在TiO2薄膜电极上测量了这4种化合物的光伏效应（PVE）。这些化合物的光生电压（△V）和光生电流（△I）比单纯的TiO2薄膜电极大得多，据此能够确定这4个富勒烯衍生物具有优良的光电性能。光伏效应测试结果还说明：光电性能与光阳极吸附的化合物浓度有很大关系，在低浓度情况下，化合物都具有较好的光电转换性能，在化合物9在浓度为4×10-6 mol/L时，光生电压值最大达42mV。