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给体-受体斯坦豪斯加合物(DASAs)是一种于2014年被首次合成报道的新型光敏感分子。在可见光的作用下,有色的线状DASAs(linear DASAs)会发生线状-到-环状(linear-to-cyclic)异构化,无色的环状DASAs(cyclic DASAs)在加热后会迅速变回linear DASAs。由于在外界光刺激下所产生的一系列分子性质变化(如颜色、尺寸、极性等),DASAs已被广泛研究应用于光控药物释放、光控超分子自组装与光刻蚀表面微图形领域。本论文主要从以下三个方面构成:1.研究基于DASAs的光控分子极性变化,通过多巴胺聚合将DASAs引入材料表面,进一步实现表面润湿性的光致切换。将二氧化硅颗粒固定在基材表面制备光控润湿性表面。在绿光照射下DASAs发生异构化,增加了表面亲水性,使表面水接触角发生改变。另一方面,加热会引发DASAs分子的cyclic-to-linear异构化,并增加表面的疏水性。该过程在往复绿光-加热的处理下可逆。通过可见光控制材料表面润湿性有助于未来在光敏感组织工程与细胞培养方面的研究。2.我们在研究光控表面润湿性的期间发现,光并不是唯一能引起DASAs linearto-cyclic异构化的外界刺激。我们偶然地发现,在水的作用下,即使不施加外界光照,linear DASAs也可以缓慢转变为cyclic DASAs。我们进一步研究了其中的机理。通过密度泛函理论(DFT)计算,我们发现水分子可以与DASAs相互结合,并生成cyclic DASAs·xH2O。cyclic DASAs·xH2O在常温下非常稳定,而在加热后可快速失去结合水分子,并转变回到linear DASAs。另外,在对异构化过程深入研究探讨当中,我们发现,水分子结合的DASAs在linear-to-cyclic异构化过程中显示出了分子自由能的阶梯式下降,这有助于cyclic DASAs的生成。3.另外,我们通过DASAs制备了隐形墨水,并利用普通钢笔与商用喷墨打印机实现了文字、图像与二维码信息的保密。保密信息在常温常湿下不可见,而在加热后,信息可以快速显影。显影后的信息通过高湿度处理可以再次隐形。更进一步地,通过将DASAs与另一种水致变色分子恶唑烷(OXs)结合,我们实现了隐形墨水从单重保密向双重保密的跨越。不同于单重保密信息只能在“无”和“有”两种状态当中相互转变,双重保密信息可以在“假”和“真”两种状态中往复切换,这在很大程度上提升了保密信息的安全性。