薁类化合物因其独特的非交替烃结构、及其在非线性光学响应、荧光发射等方面表现出的性质引起人们的关注。本文围绕新型氮杂奠类小分子的设计、合成、表征、非线性光学性能测试及其白光发射特性展开，主要内容如下：　　 1.新型氮杂薁分子的设计与合成。为了提高分子的二阶非线性响应、降低分子间静电相互作用，设计并合成了一类以胺基/取代胺基为给体取代基(Donor)、2-苯基-1，3-二氮杂奠为共轭体系、硝基为受体取代基(Acceptor)的D-π-A型氮杂薁化合物。得到化合物2-(4-N，N-二甲基胺基)苯基-6-硝基-1，3-二氮杂薁(DMAPNA)，2-(4-N-羟乙基胺基)苯基-6-硝基-1，3-二氮杂薁(HEAPNA)和2-(4-胺基)苯基-6-硝基-1，3-二氮杂薁(APNA)。利用1H NMR、MS和HRMS进行了结构表征。理论计算结果表明，上述氮杂奠化合物具有大的分子一阶超极化率β和较低的基态偶极矩μg；对“大β低μg”的原因进行了理论探讨，并推测上述化合物具有多重电荷转移特性。　　 2.新型氮杂薁分子的二阶非线性光学性质。超瑞利散射实验及电容电桥法测试证实了这些氮杂薁生色团具有大的分子一阶超极化率β和较低的基态偶极矩μg，其中生色团DMAPNA的β在已报道的薁类生色团中是较高的(βCT=407.8×10-30esu和β0=106.8×10-30esu)。氮杂奠生色团掺杂的聚甲基丙烯酸酯(PMMA)膜的极化实验结果表明，膜的二阶非线性系数d33=10.9pm/V(DMAPNA)明显高于已报道的具有类似生色团数密度的掺杂膜；二次谐波产生(SHG)和去极化实验表明，掺杂膜的取向衰减转变温度为100℃左右。另外，氮杂薁分子的热稳定性好，DMAPNA的分解温度Td为284℃，表明本文作者实现了材料性能的综合优化。　　 3.新型氮杂薁分子的光致宽带白光发射现象研究。对氮杂薁化合物的稳态光谱进行了详细的研究，发现氮杂薁化合物在溶液中具有特殊的荧光发射现象：荧光发射范围为280～800nm(激发波长266nm)，跨越整个可见光区。荧光量子产率7～10％。如此宽波段的荧光发射目前在有机小分子中尚未见报道。光致发光实验表明此类分子不仅可实现跨越整个可见光区的“白光”发射，而且可以通过调控给(受)体推(拉)电子能力以及分子的共轭长度，实现对荧光发射谱的调节(改变颜色)。结合分子轨道理论计算对此宽带荧光发射进行了分析，认为有多个激发态参与了荧光发射过程。时间分辨荧光光谱数据为了解氮杂薁分子内激发态-激发态间、激发态-基态间的电子跃迁与能量转换提供了动力学支持。上述工作表明我们合成的新型氮杂薁分子可能是一种有较大应用潜力的白光发射材料。