非线性光学(Nonlinear optics,NLO)作为非线性物理学和现代光学的重要分支,是光子技术的基础理论之一。非线性光学的研究对象是激光等强光电场与物质相互作用时所产生的各种非线性效应,对光子信息的产生、传输和存储具有重要的理论价值。有机非线性光学材料因为其非线性光学效应大,响应速度快,价格便宜,海量的候选材料和分子设计的灵活性等特点,在非线性光学的诸多应用领域中具有独特优势和重要的应用价值。然而制备具有高热稳定性和高非线性光学性能的有机非线性光学器件,仍然是材料研究领域的一个难点。上世纪的80年代末到90年代初,随着有机盐类化合物的非线性光学性质和晶体生长的研究深入展开,有机盐类特别是苯乙烯基吡啶盐(stilbazolium)类化合物为有机非线性光学材料的研究提供了一个新的解决案。本论文研究工作的主要目的是在传统的苯乙烯基吡啶盐(stilbazolium)类化合物的结构基础上,通过设计、合成系列单/双苯乙烯基吡啶盐类具有非线性光学性质的新化合物,并进行结构表征;通过离子交换方法,引入不同的阴离子,探讨阴离子结构的不同对晶体结构的影响;围绕该研究目标,展开了以下三方面的研究工作:(1)以吡啶阳离子为电子受体,咪唑基作为电子供体,设计、合成含不同共轭桥的新型吡啶盐并进行表征;(2)设计、合成含不同阴离子的吡啶盐并进行表征;(3)对合成的新化合物的晶体结构和光学性质作了初步探讨。具体内容如下:1.以吡啶阳离子为电子受体,咪唑基为电子供体,在电子供体和电子受体之间插入苯乙烯环、双苯乙烯环,设计并成功合成了碘化4-[反式-4-咪唑苯乙烯基]吡啶盐(ISPI),碘化4-[反式-4-咪唑双苯乙烯基]吡啶盐(ISSPI),4-[反式-4-咪唑苯乙烯基]对甲苯磺酸吡啶盐(ISPT),4-[反式-4-咪唑双苯乙烯基]对甲苯磺酸吡啶盐(ISSPT)四种新化合物,并通过MS,1H-NMR,13C-NMR和元素分析等手段进行了表征。在上述化合物的合成过程中,设计了合理的合成路线,并对反应的条件和中间体的合成方法做了研究和改进,例如在重要中间体4-(1-咪唑基)苯甲醛的合成中由咪唑钠盐在四氢呋喃为溶剂,高压下与对氟苯甲醛反应高产率地合成4-(1-咪唑基)苯甲醛。本方法的特点是使用低沸点的四氢呋喃为溶剂,产物纯化简单、操作方便,所得目标纯度较高。2.阴离子变换是提高材料非线性光学性能的一种重要手段。在本论文中,将碘负离子以对甲苯磺酸负离子取代,以获得含不同阴离子的咪唑基取代吡啶盐新化合物。3.用溶剂自然挥发法培养单晶,采用X-单晶衍射仪测定了它的晶体结构并对光学性质进行了初步探讨。