本文以咔唑、1,10-邻菲咯啉为原料，经咔唑烷基化和甲酰化、1,10-邻菲咯啉二酮化、甲酰化咔唑与1,10-邻菲咯啉-5,6-二酮在乙酸铵存在下进行环合反应，合成了12种咔唑-邻菲咯啉衍生物，包括6种非对称型的2-(4-(N-烷基咔唑基))咪唑并[4,5-f]邻菲咯啉和6种对称型的2-（9-烷基-3-（1-氢咪唑[4,5-f]-1,10-邻菲咯啉-2-基）-9H-咔唑-6-基）-1-氢咪唑并[4,5-f]-1,10-邻菲咯啉（烷基：乙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基和苄基）。除1种非对称型的乙基取代衍生物和1种对称型的正丁基取代衍生物外，其余10种为未见文献报道的新化合物。采用元素分析、红外光谱、核磁共振和质谱对目标产物进行了结构表征。研究了上述邻菲咯啉类衍生物以及中间体的反应条件，重点研究了1,10-邻菲咯啉-5,6-二酮合成反应中杂质的形成与控制、反应条件对产率的影响、分离时体系的酸度对副产物的形成及主产物收率的影响，获得了优化的二酮化反应条件和产物分离条件。测定了上述邻菲咯啉类衍生物的线性吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命和荧光量子产率；利用高斯03数据包对6种邻菲咯啉衍生物分子进行结构优化，计算了前线轨道的能级、跃迁能量；分析了分子结构对邻菲咯啉类衍生物对上述性质的影响及其规律；采用Z-scan法研究了邻菲咯啉类衍生物n-Bu-C2和Bn-C2的非线性光学性质，并计算了n-Bu-C2和Bn-C2的三阶非线性光学数据。