二茂铁因其性质优良，结构独特，自二茂铁被发现以来对二茂铁衍生物的研究引起了人们的极大兴趣。直至今天，对新型的二茂铁衍生物的设计、合成、性质及其应用的研究工作仍然是金属有机化学研究领域的热门课题。我们设计合成了两类光电性质良好的二茂铁衍生物，进行了系统的研究工作，本论文的主要研究内容如下：　　 1、在综述了二茂铁衍生物研究状况的文献调研基础上，介绍了二茂铁衍生物在生物医药、电化学性质、光学性质等方面的应用研究工作最新进展，在此基础上设计两类二茂铁衍生物。　　 2、通过酰化、缩合、还原、Witting 反应和氧化反应等，合成了目标化合物2-(二茂铁基次甲基亚胺基)-2-(羟甲基)丙烷-1,3-二醇(XLF1)、2-(二茂铁基亚甲基胺基)-2-(羟甲基)丙烷-1,3-二醇(XLF2)、1,4-二丁氧基-2,5-二(2-二茂铁基乙烯基)苯(XLF3)和碘化1,4-二丁氧基-2,5-二(2-二茂铁基乙烯基)苯(XLF4)。利用核磁共振氢谱、红外光谱、质谱和元素分析等手段进行了表征，从而确定合成出的物质。其中对XLF3通过单晶X-射线衍射的方法测定了它的结构，该物质结构为单斜晶系，C2/c 空间群。　　 3、利用紫外-可见光谱研究了目标产物中的分子内电子跃迁形式；通过热重分析研究，结果表明目标物质均具有较好的热稳定性；利用循环伏安法研究了产物的氧化可逆性，其中对XLF3 利用差示脉冲伏安法、稳态伏安法、现场红外和伏吸法等方法研究了它的电子转移机理，结果表明该物质的电化学反应机理为两步连续的单电子转移过程；　　 运用Z-扫描技术测定了化合物XLF3在激光波长为532 nm下的双光子吸收系数和双光子吸收截面，结果表明该物质具有较好的非线性光学性质。