现今,高速光通讯、光信息处理和光电子学在实用领域均已取得了飞速的发展,这些领域中,人们很看好二阶非线性光学材料的发展前景,有机非线性光学材料较之无机材料具有更大的非线性光学系、更好的可加工性、更快的响应速度、更低的介电常数、更高的损伤阈值等优点。为了达到实用化的要求,须制造出具有良好综合性能的非线性光学材料。在有机合成领域,适当的设计、选择和合成功能分子的主要困难是调整二阶非线性性能和分子透明性能这一对矛盾双方的关系。本论文详细介绍了两部分研究的工作。第一部分设计并合成了 3个新型的具有光学非线性-透明性-热稳定性综合性能优化的咪唑非线性光学活性生色团分子,对其结构、非线性光学、热稳定、透明等3项性能予以测试,实证其达到分子设计的目标;第二部分则制备了 1个偶氮分子,同样测试了分子的各种性能,检验考察非线性光学、热稳定、透明等3项性能,证实其体现了分子设计的初衷。论文的主要内容和主要结论简述如下。第一章简要介绍了有机二阶非线性光学分子的发源和特点优势、综述了传统二阶非线性分子的科研史和近年来多种新型一维和二维电荷转移型有机二阶非线性光学生色团分子的科研进展。并在此基础上提出了本论文染料分子的设计思想和研究内容。第二章基于非线性-透明性-热稳定性均衡的要求,设计了 3个具有咪唑中心的Y形二维非线性生色团;应用MOPAC模拟了分子结构,计算了偶极矩和极化率;介绍了合成这些分子的步骤和方法;通过核磁、红外、元素分析等方法鉴定了分子结构是符合设计的;采用热重、差热、紫外可见光及溶剂变色法对合成的目标化合物的热性能、光吸收性能以及非线性光学性能进行了测定和研究。实验结果显示所设计的3个咪唑分子的具有很好的透明性和热稳定性,一阶超极化率β值随取代基的不同具有较大差别。第三章仍然根据非线性-透明性-热稳定性均衡并能制造材料的要求设计了 5个分子,并选择制备了 1个偶氮双阴离子,使用MOPAC模拟分子结构,计算偶极矩、极化率。通过热重、差热、紫外可见光及溶剂变色等方法对化合物的热稳定、光吸收以及非线性光学性能进行了测定和研究。实验结果显示所制备的这个偶氮也具有良好透明性,热稳定性和较高的一阶超极化率β值。第四章总结了第二章和第三章的研究工作和有关结论。