席夫碱类化合物凭借其独特的结构特性,在有机光电和信息功能材料领域享有一席之地,在光致变色、光存储等方面获得了广泛地应用,引起了众多研究者的关注。本文在实验室原有的工作基础上,通过引入不同吸电子、给电子取代基进行分子设计和结构修饰,合成了几个系列吡唑啉酮缩苯基氨基脲、氨基硫脲类席夫碱有机光致变色化合物。通过对固态光致变色性质和晶体结构的研究,深入分析了它们的变色机理,并总结了光致变色性质与结构之间的关系。此外,考察了不同pH值对各化合物甲醇溶液的光谱性质,经过模拟可得到一种INHIBIT分子逻辑门电路。第一章合成了六个新的4-酰基吡唑啉酮缩苯基氨基脲类化合物。通过元素分析、IR、1H NMR确定了三个光致变色化合物的结构,采用时间相关紫外-可见光谱和荧光光谱研究了该化合物的光致变色性质及动力学。发现DP3BrBP-PSC和DP4IBP-PSC具有较好的可逆性及循环性,有可能作为光热控制的分子开关与荧光开关。通过结构解析,推测该类光致变色化合物的变色机理可能是分子内质子转移或分子间双质子转移。第二章合成了15种新的具有不同吸电子、给电子取代基吡唑啉酮缩氨基硫脲类化合物。通过IR、1H NMR、稳定性理论计算以及单晶解析对化合物进行了表征。结果表明在紫外光照射下,化合物在固态下均具有光致变色性质,其中9种具有可逆光致变色性质。通过晶体结构,光照前后的IR以及理论计算,推测该系列有两种变色机理:即烯醇式到酮式的分子内与分子间的双质子转移或分子间的质子转移。通过不同取代基发现吡唑啉酮三位上取代基对变色性质影响不是太大,而四位上取代基吸电子能力增强会使变色后酮式的最大吸收峰红移。第三章考察了不同pH值对11个具有可逆光致变色性质化合物的甲醇溶液的紫外光谱影响,得到了一种pH开关。并将不同输入信号(OH-, H+,Zn2+)和一种输出信号(紫外吸收)模拟数字逻辑,可得到一个由NOT和AND门组成的INHIBIT逻辑门电路。