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为了解决“非线性-透光性矛盾”，运用“分子工程”和“晶体工程”理论，设计合成了几种吡啶盐类非线性光学材料。用红外、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、元素分析、质谱、紫外-可见光谱和荧光光谱等对其结构和性能进行了表征。依据双能级模型，选用合适的溶致变色方程，测定了分子的二阶极化率，并对测定过程进行了详细阐述。结果表明这些材料分子具有较大的二阶极化率，并有较好的透光性。“非线性-透光性矛盾”的协调解决取决于共轭链的长度、电子给体和电子受体的选择以及二维电荷转移结构的设计等分子综合优化设计思路。论文的主要工作包括：设计、合成一系列吡啶盐类有机非线性光学材料；利用元素分析、红外光谱和核磁共振等测试手段进行结构表征；研究吡啶盐类有机非线性光学分子的紫外-可见光谱和荧光光谱，采用溶致变色法测定分子二阶非线性极化率；对有机非线性光学分子二阶非线性极化率与分子结构的关系进行研究讨论。具体展开了以下几个方面的研究工作：1.设计合成具有一维电荷转移结构的D-π-A型含咪唑环的吡啶盐类NLO材料：ISPI、ISPT、ISSPI和ISSPT，这些材料分子均为新化合物。2.用对甲苯磺酸根离子替换碘离子，得到两个阴离子系列的吡啶盐类NLO材料。3.设计合成具有二维电荷转移结构的A-π-D-π-A型含咔唑环的吡啶盐类NLO材料：3,6-CVPI和1,8-CVPI，其中1,8-CVPI是新化合物。4.对上述吡啶盐类有机NLO材料的合成路线进行了合理的设计，对部分合成方法做了适当的改进。改进后的合成方法反应速度更快，产率更高，产品更加纯净。另外对改进方法的反应条件进行了优化。5.利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振碳谱等现代分析测试手段对所合成的吡啶盐类有机非线性光学材料进行了结构表征。6.采用溶剂自然挥发晶体生长法培养出吡啶盐单晶，用X-射线单晶衍射仪测定其晶体结构。7.研究吡啶盐类NLO分子在不同极性溶剂中的荧光发射光谱和紫外-可见吸收光谱，用溶致变色法测算出几种吡啶盐的分子二阶非线性极化率(β)。这些吡啶盐类有机NLO材料同时拥有较大的分子二阶非线性极化率和较好的透明性，实现了“非线性-透明性”的均衡统一。