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吡啶盐具有分子设计灵活、组装形式多样、非线性光学效应强等特点,在光电功能材料领域倍受关注。本论文在全面调研国内外吡啶盐衍生物非线性光学材料的研究历史和现状的基础上,合成了三个不同系列的吡啶类化合物,系统研究了光学性质,探讨了构效关系。主要研究内容如下：1四苯硼酸类吡啶盐化合物的设计合成及非线性光学性质研究(1)本文以吡啶盐为阳离子,四苯硼酸根为配阴离子,引入具有不同给电子能力的基团,构筑D-π-A型化合物BL1,BL2,BL3和BL4；(2)解析了BL2,BL4的单晶结构,结果表明它们均具有较大的π-电子离域体系；(3)实验结合理论,系统的研究并解释了不同的给电子基团对线性和非线性光学性质的影响,表明柔性醚氧链的引入增强了材料的非线性光学活性；(4)利用Z扫描方法对化合物BL4的三阶非线性光学性质进行了系统的研究,结果表明该材料在较窄的近红外波段具有较大的双光子吸收截面,且三阶非线性极化系数较大,T因子远小于1。2具有双光子活性的生物相容性磺酸酯吡啶盐化合物的设计合成,性质研究及初步应用探索(1)本文以吡啶盐为母体,引入可提高材料水溶性的磺酸基团,合成了D-π-A型化合物SLl,SL2,SL3和SL4；(2)解析了其中两种化合物SLl,SL2的单晶结构,结果表明乙基的引入使分子的构型发生扭转,成功的阻碍了分子间的π-π堆积；(3)实验结合理论,系统的研究了该系列化合物的光学性质,解释了端基的改变对光学性质的影响；(4)非线性光学测试结果表明,化合物SL4在水中仍具有一定的双光子活性,通过MTT方法测试了细胞毒性,探索了在双光子生物显影方面的应用,发现SL4具有较低的毒性并且可以穿过细胞膜对HepG2细胞核进行染色。3吡啶盐稀土配合物的合成,晶体结构,及非线性光学活性初步探索(1)本文在具有双光子活性的吡啶盐中引入了六种稀土金属离子,设计合成了十二种吡啶盐稀土配合物；(2)解析了其中十种化合物的单晶结构,该系列化合物均为单斜晶系,除了化合物7为P21/c空间群,其它均为P21/n空间群。化合物均由吡啶碘盐阳离子和一个[Ln(TTA)4]-阴离子构成,阴离子部分Ln(Ⅲ)以八配位模式与四个双齿配体TTA配位,八配位的氧以畸变的四方棱柱的空间构型排列；(3)对6,12的光学性质进行了研究,发现化合物12可以敏化稀土发光,并且在710nm激光诱导下具有非线性光学活性。