光致变色现象指一个化合物(A)受一定波长光的照射，进行特定化学反应生成产物(B)，其吸收光谱发生明显的变化；在另一波长的光照射下或热的作用下，又恢复到原来的形式，具有这种性质的材料称为光致变色材料(Photochromicmaterials)。这些化合物在发生光致异构化反应过程中，不仅吸收光谱发生显著变化，而且其它光化学及光物理性能也发生改变，如：光折指数，电折常数，氧化－还原电位及几何结构等。这些分子性能的变化可应用于制备各种光子学器件，如：光信息存储，分子开关，多彩色显色器，光驱动分子机器等。目前，对光致变色体系的研究主要集中在二芳基乙烯、俘精酸酐、螺吡喃、螺噁嗪、偶氮苯等类化合物上，同时也在继续探索和发现新的光致变色体系。 第一章综述了有机光致变色化合物的最新研究进展。着重评述了光致变色化合物的种类，光致变色化合物性能及其潜在的应用前景。指出光致变色化合物是最具有应用前景化合物类型之一。最后提出了课题。 第二章合成了含有二茂铁基螺噁嗪化合物(SOFC)，目标化合物经核磁(1H-NMR)，质谱(Ms)确证结构。连接有二茂铁基的化合物SOFC的热稳定性即热不可逆性显著提高。研究了化合物SOFC的紫外－可见吸收光谱及荧光发射光谱。发现化合物SOFC具有光数据存储的性能。将SOFC掺杂在聚合物PMMA中制成固体薄膜，以SOFC-PMMA薄膜作为存储器件，成功的实现了两维和三维光数据存储。 第三章利用Sonogashira偶合反应将二噻吩乙烯单元和二茂铁单元用炔键连接起来，成功地合成了连接有二茂铁基的二噻吩乙烯氮杂卟啉镁(Ⅱ)(TPF)，所有的中间体及目标化合物经核磁(1H-NMR)、质谱(Ms)确证其结构。化合物TPF具有良好的光致变色性能。我们研究了化合物TPF的循环伏安，其开环异构体和闭环异构体的氧化峰在紫外光光照前后有很大的差异，利用这一性质，以0.71V和1.16V处的氧化峰作为检测信号，化合物TPF可以用作光控电化学开关。 第四章以反式1，2-二氰基-1，2-二(2-溴-5-甲基-3-噻吩)乙烯为原料合成了目标化合物3,4-二(5-二茂铁基乙炔基-2-甲基-3-噻吩)-N-甲基－马来酰亚胺(TMF)，所有中间体及目标化合物经核磁(1H-NMR)、质谱(Ms)确证其结构。我们研究了目标化合物TMF的吸收光谱、荧光发射光谱、电化学性能以及磁性。化合物TMF具有良好的光致变色性能。它的开环异构体和闭环异构体之间的荧光发射、氧化还原电势以及磁性有很大的区别，并且化合物TMF的闭环异构体的开环反应不但可以用可见光控制，还可以用电化学氧化还原控制。因此，化合物TMF可以用作双控(光控制或电化学氧化还原控制)多功能开关(荧光开关、电化学开关和磁开关)。 第五章介绍了其它中间体的合成。 第六章总结。