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双光子吸收诱导的光物理过程和光化学反应有着不同于单光子过程的本征特点,这使得具有强双光子吸收材料的光物理和光化学过程在许多方面具有很好的应用前景。有机双光子吸收材料在诸多领域如光限幅、双光子上转换激射、双光子荧光显微术、双光子动力治疗、三维光存储以及三维微加工等方面有潜在的应用前景。近年来,对有机双光子吸收材料的研究正成为材料领域研究的热点之一。1993年S. R. Marder等人从理论上计算了具有共扼结构分子的光学非线性极化度,1997年Marder等人证实了具有“D–π– A”,“D–A– D”,“A–D– A”的二苯乙烯类结构的分子具有大的双光子横截面,几乎同时Prasad等也设计合成了类似的分子,从而使双光子化合物的研究进入了一个崭新的阶段。本文设计合成具有不同激发态性质的二苯乙烯类结构的双光子染料,主要进行了以下两个方面的研究:1.我们设计合成了一系列通过酯键和醚键连接二苯甲酮的对硝基二苯乙烯的衍生物,这些连接二苯甲酮的对硝基二苯乙烯类衍生物通过缩合反应能够得到,使得二苯甲酮有效地引入对硝基二苯乙烯染料。这些化合物的结构都经过了1H-NMR,13C-NMR和元素分析的鉴定。也得到其中一个化合物（C14）的单晶,并且讨论和分析了它的X-ray晶体学数据。电化学的研究表明分子的电子密度分布与前线轨道能量亦与二苯甲酮取代位置表现出一定的相关性.研究了化合物线性和非线性光学性质,讨论了结构和性能间的关系,并研究了溶剂对紫外吸收和荧光的影响。结果表明通过不同连接键连接的化合物的吸收和荧光光谱有着显著的差别,吸电子和供电子的连接键对化合物的吸收和荧光光谱有着显著的影响,这为以后通过化学方法发展更理想的连接二苯甲酮的对硝基二苯乙烯类衍生物奠定了基础。2.为了探索双光子引发剂在光动力治疗等方面的作用,我们设计并合成了三个多溴代二苯乙烯类化合物,这些化合物的结构都经过了1H-NMR,13C-NMR和元素分析的鉴定。并做了差热分析进一步的证实了化合物的结构和性质。同时也得到其中一个化合物（C19）的单晶,并且讨论和分析了它的X-ray晶体学数据。紫外可见吸收光谱显示它们在可见光区有明显的吸收,但是探测不到荧光发射。在紫外可见光的照射下通过化学方法检测到有单重态氧的产生。