卟啉化合物作为光合作用的中心、生命体内的携氧载体及生物酶催化的重要组成部分等在生命体系中发挥着不可替代的作用。同时作为一类共轭大环化合物，由于其良好的光、热稳定性和许多独特的物理性质和化学性质及其它功能，在超分子化学领域独领风骚。而基于卟啉化合物更是设计出了许多有趣并具有广泛应用前景的光电功能材料。本课题的任务是设计合成具有特殊光电性质的卟啉化合物，并着重探讨它们在化学传感器，荧光分子开关，电致发光材料和自组装等方面的应用。 本论文的主要内容和结果包括以下几个方面： 第一章综述了卟啉作为光电功能材料的几个主要的应用方面，并介绍了卟啉的几种主要的合成方法，引入了几个光物理的基本概念。 第二章设计合成了修饰有1，8-萘酰亚胺基团的卟啉和锌卟啉化合物。研究发现对氟离子有很好的比色和荧光传感性能。研究发现了一类新型的氟离子作用的荧光分子开关1，对其中涉及的能量转移和电子转移进行了讨论，发现可以通过对离子的识别来实现不同激发波长下对锌卟啉荧光的调节。在氟离子的作用下，于365nm和504nm实现两种不同的荧光开关变化：“ON-OFF”，“OFF-ON”，这种变化可以通过肉眼识别。对设计新型的荧光分子开关和化学传感器开辟了新的途径和思路。 第三章基于卟啉分子在红色发光材料中的重要作用，设计合成了一类新型的修饰有二吲哚马来酰胺基团的卟啉化合物。由于二吲哚马来酰胺基团到卟啉中心存在通过键的充分的能量转移，而且由于长碳链的引入不仅降低了卟啉本身聚集所造成的发光猝灭现象，还改善了化合物的溶解性能。研究发现随着二吲哚马来酰胺基团的增加，增强了光捕获和能量转移的天线效应。并且通过制备化合物PM-2的电致发光器件ITO/PEDOT/PVK/PFO+PBD:PM-2(5﹪)/Ba/Al，得到了具有较高色纯度的红色发光器件，说明其可以作为红色发光的材料得到应用。 第四章利用金属-超分子聚合物的思想，在卟啉meso-位通过炔基的Sonogashira反应引入了8-羟基喹啉基团。对化合物PQ2进行了紫外-可见光谱和荧光光谱的锌离子滴定实验，发现随着锌离子的加入，紫外-可见吸收发生明显红移，荧光发生猝灭，并且在摩尔比为1:1时达到最大变化值；随着锌离子浓度的继续增加，光谱又可以逐渐回到初始的状态。对此现象的解释需要进一步实验的研究和讨论。 第五章合成了新型的8-羟基喹啉基团取代的卟啉，新型的悬挂在芴9-位的双卟啉化合物，及几个常见的吡啶取代的卟啉，期望它们在离子识别、超分子识别和自组装方面得到应用，并介绍了其它的一些工作。 第六章结论。