本论文围绕有机功能分子体系的构建这一主题，以氟硼二吡咯分子为平台，通过调控分子内部的能量转移和电子转移过程，在化学传感器、分子逻辑门和光收集天线等领域开展了一系列的研究工作。本论文共分为七章。　　 第一章中，对已报道的化学传感器、分子逻辑门和光收集天线等功能分子体系的发展进行了概括和阐述。此外，还对氟硼二吡咯化学的发展进行了总结归纳。　　 第二章中，设计并合成了一类新型的“紫外-荧光”双通道响应的汞离子传感器。以氟硼二吡咯为骨架，通过不同连接方式共价连接两个汞离子受体基团。通过协同调控体系内的能量转移过程和电子转移过程，实现了对汞离子的实时检测。当与汞离子作用后，体系的荧光发射强度增强达七倍以上，并且伴随着紫外-吸收光谱和荧光发射光谱的大幅度蓝移。溶液颜色由紫色变为粉红色，成功实现了对汞离子的肉眼可视检测。　　 第三章中，设计、合成了一类多底物响应的化学传感器并用于构建分子逻辑体系。构建了氟硼二吡咯-罗丹明能量转移体系，通过协同调控体系内的光致电子转移过程和荧光共振能量转移过程，实现了分子内部各个发色团之间的信号交流。Ba2+诱导的荧光发射增强和Hg2+诱导的荧光光谱红移现象非常明显，因此可以实现对汞离子和钡离子的检测。同时，基于该体系我们构建了一个新颖的“双输入-双输出”组合逻辑体系，可用来模拟宏观的逻辑电路。　　 第四章中，通过“Click”反应简便、高效的构建了一类新型的树枝状能量转移体系。位于外围的给体天线分子可将能量高效传递到位于核心的受体分子，随着代数的增加光收集能力明显增强。直接激发给体分子，可以观察到给体到受体的高效的能量转移过程，能量转移效率高达90％以上，显著增强了位于核心的受体分子的荧光发射强度。该工作为构建以氮杂氟硼二吡咯为基础的近红外发光材料提供了新思路。　　 第五章中，设计并合成了一类以锌卟啉为核心的树枝状能量转移体系，通过与[60]富勒烯的超分子自组装，得到了一类新颖的树枝状超分子给一受体系。通过紫外-吸收光谱、荧光发射光谱和循环伏安法测试并表征了其光物理、配位化学和电化学性能。　　 第六章中，发展了一种修饰、衍生氟硼二吡咯的新方法。通过在三氯化铝存在下的醇羟基亲核取代反应，简单、高效的实现了对硼原子的修饰。所得到的产物具有优良的光物理性能和化学稳定性。基于此反应，笔者进一步通过“sonogashira coupling”反应，制备了一系列的能量转移体系，为氟硼二吡咯的修饰提供了一种简便的新方法。　　 第七章对本论文工作进行总结。