光致变色是指一个化学物种在两个具有不同吸收谱的态之间可逆转变且至少一个方向的转变是由光引起的现象。光致变色化合物因具有可以在两个态之间可逆切换的有用的物理化学性质,而在智能窗、强光防护、数据存储、光催化、太阳能转换等方面具有重要应用。把其作为分子开关用于切换光学、电学、磁性、吸附、生物活性等性能已成为近年的研究热点。本论文重点开展了电子转移型光致变色化合物的设计合成及其在荧光切换、二阶NLO切换等方面的研究,并取得了一些创新性的成果。主要发现点和创新点:1、将光活性客体分子引入到MOF中,获得了一个新的化合物,{(H2Bpy)[Cd3(BTC)2]·2H20}n(1),发现其光生电荷分离态的寿命值可达两个月以上,超过了已报道的电子转移型光致变色MOF化合物,且其变色前后的荧光强度对比度高达10倍,大于绝大部分已知的光致变色吡啶衍生物(通常小于7倍)。上述成果已发表在SCI收录期刊RSC Advances(IF = 3.8)。2、发现了首个同时具有光切换和热切换二阶NLO性质的化合物,[(MQ)ZnCl3](3),并发现其晶态样品在光致变色和热致变色前后的NLO倍频比分别为4.5和2倍。此前,具有二阶NLO可调光致变色材料已被AM、JACS、Angew等期刊多次报道,但它们大都是以薄膜或溶液状态存在,且需外部光/电场或特殊介质存在下才具有二阶NLO可调性质。具有NLO光切换性质的已知晶态光致变色材料不仅少,而且由于经历了较大的分子异构化反应,倍频比(1.1-2.5)偏小。之前,我们在Angew期刊报道了首例,也是目前唯一一例具有二阶NLO可调的电子转移型光致变色晶态化合物,其变色前后倍频比为3倍,小于化合物3。该成果正在整理文章。本论文的主要内容有:第一章,介绍了本论文工作的相关背景及选题依据、目的和所取得的主要进展;第二章,主要介绍了实验仪器和测试条件、光致变色化合物的合成;第三章,主要介绍了该论文中相关化合物的晶体结构、光/热诱导变色、光切换等性质研究。