有机光致变色材料在光学记忆存储、光开关等方面有广阔的应用前景，因此受到了极大的关注。迄今为止，人们发现了很多种类的光致变色化合物，但在固态下具有光致变色性的化合物种类却相对较少。联茚满烯二酮是种类为数不多的固态变色化合物中的一种，它性质独特：固体状态下光照变色，同时产生稳定的自由基。这些特殊的性质使得这一系列化合物具有巨大的潜在应用价值，特别是光电子装置方面。　　 先前的研究结果表明，烷基取代的联茚满烯二酮的光致变色性好于芳基取代的衍生物，这证明五元环上合适类型取代基的修饰可以导致光致变色性的优化。因此我们引入了具有硫原子、给电子能力、特殊五元环几何结构的噻吩基团，对结构与光致变色性的关系进行了进一步的研究，并对这类化合物的合成反应机理有了深入的理解，为报道过的机理提供了有力的证据。　　 本文合成了一系列全新的二茂铁基、偶氮基取代的联茚满烯二酮衍生物，并且通过各种测试手段确定了它们的结构。二茂铁基团的引入为光致变色机理提供了新的依据，证明了这类化合物光照后所产生自由基为单线态双自由基。通过在五元环上引入偶氮苯光致变色单元，得到了一种偶氮苯-二酮双功能有机化合物。　　 本文还发现联茚满烯二酮化合物在溶液中也具有光致变色性，对这类化合物的光致变色行为有了更为全面的认识。通过对联茚满烯二酮进行光照、加热循环的耐疲劳度研究，结果表明它们对于光和热有很好的耐疲劳性。用高压液相色谱法对于它们在光致变色过程中的转化率问题进行了研究，对这类化合物光致变色过程的认识又加深了一步。