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非线性光学材料在光子计算机、光通讯、生物医学成像等诸多领域都有着重要应用。本论文设计并合成了几种“V”型共轭结构分子，探究了分子结构、介质环境等对于分子自组装行为及材料线性、非线性光学性质的影响。
设计合成了一种六联苯羰基衍生物4-DBpFO，获得了一种同时具有强聚集诱导发光（Aggregation-induced emission,AIE）和强二阶非线性光学效应的材料。羰基的引入打破了分子对称性，促使分子在氢键和C-H???π协同作用下以非中心对称方式自组装形成聚集体。理论计算及线性光学性质研究表明，聚集态下分子外围苯环转动受到限制引起明显的AIE效应，5×10-6mol/L浓度下，聚集态荧光强度达到溶液态荧光强度的5倍。非线性光学性质研究表明，分子有序排列促使单分子偶极矩叠加于非中心对称性聚集体，产生强二阶非线性光学效应，有效二阶非线性光学系数达到25.7pm/V。
设计合成了1-萘基和2-萘基取代芴酮1-DNFO和2-DNFO，通过溶液中自组装过程对分子材料形貌、线性及非线性光学性质进行了可控调节。通过向芴酮环引入不同结构萘基和对介质环境的选择，改变了分子间作用力及分子自组装行为，可控获得了五种中心对称或非中心对称的晶相1α、1β、1γ、2α、2β。光学性质研究表明，五种晶相具有形貌依赖的不同的线性及非线性光学性质。热学性质研究表明，五种晶相具有热刺激响应性。
设计合成了四种β-二酮氟硼络合物TBT、TVBVT、TSBST、TSVBVST，首次提出了溶剂-溶质作用中的卤离子-卤原子相互作用对于分子三阶非线性光学效应的增强作用。通过将三苯胺供电基团及噻吩、双键等π电子桥结构引入β-二酮氟硼络合物体系，获得了具有不同共轭结构的四种分子。线性光学性质研究表明分子共轭链增长及溶剂极性增大降低了分子基态与激发态能级差而使吸收和发射光谱红移。多重线性回归数据分析表明，溶剂极性/偶极性是影响分子线性光谱的主要因素。理论计算表明，分子具有分子内电荷转移（Intermolecular charge transfer,ICT）特征。Z扫描谱图分析表明卤离子-卤原子相互作用可以通过增强分子ICT作用提高分子三阶非线性光学响应，四种分子在CHCl3中的非线性折射系数比在极性相近的THF中的相应值高了约一个数量级。
设计合成了一种六联苯羰基衍生物4-DBpFO，获得了一种同时具有强聚集诱导发光（Aggregation-induced emission,AIE）和强二阶非线性光学效应的材料。羰基的引入打破了分子对称性，促使分子在氢键和C-H???π协同作用下以非中心对称方式自组装形成聚集体。理论计算及线性光学性质研究表明，聚集态下分子外围苯环转动受到限制引起明显的AIE效应，5×10-6mol/L浓度下，聚集态荧光强度达到溶液态荧光强度的5倍。非线性光学性质研究表明，分子有序排列促使单分子偶极矩叠加于非中心对称性聚集体，产生强二阶非线性光学效应，有效二阶非线性光学系数达到25.7pm/V。
设计合成了1-萘基和2-萘基取代芴酮1-DNFO和2-DNFO，通过溶液中自组装过程对分子材料形貌、线性及非线性光学性质进行了可控调节。通过向芴酮环引入不同结构萘基和对介质环境的选择，改变了分子间作用力及分子自组装行为，可控获得了五种中心对称或非中心对称的晶相1α、1β、1γ、2α、2β。光学性质研究表明，五种晶相具有形貌依赖的不同的线性及非线性光学性质。热学性质研究表明，五种晶相具有热刺激响应性。
设计合成了四种β-二酮氟硼络合物TBT、TVBVT、TSBST、TSVBVST，首次提出了溶剂-溶质作用中的卤离子-卤原子相互作用对于分子三阶非线性光学效应的增强作用。通过将三苯胺供电基团及噻吩、双键等π电子桥结构引入β-二酮氟硼络合物体系，获得了具有不同共轭结构的四种分子。线性光学性质研究表明分子共轭链增长及溶剂极性增大降低了分子基态与激发态能级差而使吸收和发射光谱红移。多重线性回归数据分析表明，溶剂极性/偶极性是影响分子线性光谱的主要因素。理论计算表明，分子具有分子内电荷转移（Intermolecular charge transfer,ICT）特征。Z扫描谱图分析表明卤离子-卤原子相互作用可以通过增强分子ICT作用提高分子三阶非线性光学响应，四种分子在CHCl3中的非线性折射系数比在极性相近的THF中的相应值高了约一个数量级。