分子内电荷转移化合物是一类重要的光电功能材料，通过调节分子内的电子转移效率可以实现对化合物光电性质的调控。分子内电荷转移化合物在化学传感器、太阳能电池、非线性光学材料等方面都有着非常广泛的应用。本论文以设计、合成新的分子内电荷转移化合物为基础，探讨其结构与性质之间的关系，系统地研究了他们的晶体结构特点、自组装行为、电化学性质及三阶非线性光学性质。论文的主要内容如下：第一章，主要介绍了分子内电荷转移化合物的合成方法和组装方法，并对分子内电荷转移化合物的性质与应用进行了概括和阐述。第二章，我们以N,N-二甲基苯胺、咔唑基团为电子给体单元，含氮杂环3-苯基-5-异恶唑酮为电子受体单元，利用不同的π-共轭连接基团，通过Knoevenagel缩合反应，合成一系列分子内电荷转移化合物，并研究了他们的晶体结构和光物理性质，我们发现随着电子给体基团给电子能力增强，化合物的吸收光谱和荧光发射光谱均逐渐红移。同时，我们利用经典自组装方法构筑化合物的不同形貌的聚集态结构，如细长的带状结构、菱形片状结构、多层片状结构和空心纳米球结构。此外，我们还利用Z-扫描法进一步研究了此类分子溶液态的三阶非线性光学性质，他们展示良好的三阶非线性吸收和折射效应，并且发现分子的平面性越好，越有利于分子内电子的传输，分子的三阶非线性光学性质越好。第三章，我们同样以N,N-二甲基苯胺、咔唑基团为电子给体单元，利用更强的电子受体基团，以含氮杂环2,1,3-苯并噻二唑为电子受体单元，通过Suzuki偶联反应和Sonogashira反应，合成一系列光电性能更好的分子内电荷转移化合物。研究了他们的晶体结构，光物理性质及电化学性质，并且我们通过理论计算得到化合物的轨道分布图，实验发现通过电化学测量计算的轨道能级与理论计算得到的轨道能级基本相符。此外，我们还利用Z-扫描法研究了化合物的三阶非线性吸收和折射性质，由于采用了更强的电子受体单元，得到的三阶非线性吸收系数和折射率都比上一章中的化合物高出两个数量级，该类化合物在构筑光学器件方面具有潜在的应用。第四章，对本论文工作的总结。