光致磁性变色有机材料是一类新型多功能先进材料，在信息科学、分子开关技术等领域具有重要应用价值。从理论上研究该类材料的性能与结构关系，开发性能优异的新型光致磁性变色材料已引起人们的极大兴趣。在众多光致变色材料中，我们课题组对联茚满烯二酮类化合物进行了深入研究，该类化合物在光致变色的同时能够产生稳定的自由基信号，是一类多功能材料。研究该类化合物的结构与性能之间的关系，寻找性能更好的光致磁性变色材料在理论上和应用上具有重要意义。 本文合成了一些(联茚满)烯二酮类衍生物，包括含有长链烷烃，芳氧基烷基等取代基的双功能化合物，并且通过了各种波谱手段——核磁，质谱，红外，元素分析，X-射线单晶衍射确定了它们的结构。并用紫外-可见吸收光谱和ESR研究了其光致变色性和光致磁性的性质。详细讨论了此类化合物晶体结构与性质之间的关系。结果表明烷基取代特别是短链烷基取代的化合物的光致变色性优于芳氧基取代的化合物。这是由化合物自身的结构决定的。取代基位于母体双键两侧的异侧，且双键很短形成共轭的平面结构，是光照后产生稳定的双自由基和光致变色性的原因。另外，分子内和分子间氢键也对光照后所生成的自由基起到了很大的稳定作用。 本文的另一部分工作是首次在(联茚满)二酮的产物上引入活泼氢，以联茚满二羟基烯二酮分子为母体，通过一系列反应成功的将活泼基团引入该体系，获得了酚羟基取代的联茚满二羟基烯二酮化合物，其结构通过单晶解析得到确认。该化合物具有易于反应的酚羟基，为今后深入研究光致变色配合物的合成与组装开辟了新的道路，为材料科学、信息科学等相关学科的研究提供新型多功能模型体系。