本文设计合成了多系列新型苄叉环戊酮类双光子聚合敏化染料,系统研究了它们的光物理和光化学性质,以及它们在双光子光聚合中的应用,取得了一些有意义的研究结果:1.合成了一系列不对称苄叉环戊酮类染料1-5,以飞秒钛蓝宝石激光器为光源,用上转换荧光法测定了化合物的双光子吸收截面,发现它们的吸收截面均在10-48 cm4 s photon-1的数量级上。有较强给电子能力取代基的化合物比有拉电子取代基的化合物,与相应引发剂匹配时敏化聚合效率更高。2.通过引入苯乙烯结构,在已有染料BDMA基础上合成了一个共轭链更长,同样具有D-π-A-π-D结构的化合物6,实验结果表明,此化合物因为π共轭结构的增长,激发态分子内电荷转移程度增加,导致双光子吸收截面的增大。同时,与碘鎓盐引发剂DPI匹配,它具有和BDMA相当甚至更高的敏化聚合量子产率。3.以三苯胺为中心,将多个苄叉环戊酮发色团连接在一个分子中,得到了一系列多枝苄叉环戊酮类染料。发现随着发色团数目的增加,化合物的双光子吸收截面增加,并且表现出发色团之间的协同增强效应。与常用的敏化剂BDMA相比,具有更高的引发聚合效率。4.三个系列的苄叉环戊酮类染料均作为光敏剂,应用于双光子光聚合体系,可以得到周期性的三维微结构,最高分辨率达到了约140 nm。5.以苄叉环戊酮类染料BDEA为例进行了此类染料的水性化研究。通过甲基-β-环糊精对BDEA进行包结,得到了在水中有较高溶解度的包结物BDEA-Me-CD。该包结物相比染料BDEA,双光子吸收能力没有明显下降,在有些波段还显著提高。与碘鎓盐DPI的包结物匹配,得到的水溶性光敏引发体系效率也较高。将此体系用于水溶液中的双光子光聚合,初步得到了可控的聚合结构,说明该体系在水溶性双光子聚合领域具有潜在的应用价值。