根据大量文献的调研得知，强双光子吸收材料具有潜在的应用前景。本论文设计合成了由一维到多维具有双光子效应的化合物，培养并解出4个新化合物的单晶。用元素分析，核磁共振谱，电喷雾质谱，有机质谱，IR等现代化分析手段进行了表征。论文分四章： 第一章，在大量文献调研的基础上，详细综述了双光子吸收材料的研究状况和应用前景。 第二章，首次通过膦酯固相反应合成一维链状双吡啶分子，得到两个单晶，用单晶X射线对其进行了表征。用荧光光谱仪测试了荧光性质(固体荧光、液体荧光)，系统地研究了它们的溶剂效应并计算出量子产率和荧光寿命。做了双光子测试，具有双光子荧光。并用双光子荧光参比法，测出双光子吸收截面。首次将双吡啶链状分子做为高分子聚合引发剂，在飞秒激光器下，引发聚合得到周期性微结构，并通过量化计算合理解释了引发聚合机理。 第三章，以上述双吡啶分子进行超分子自组装得到配位聚合物，培养出两个配位聚合物单晶。其固体紫外与固体荧光均比自由配体红移，可能由于金属离子参与配位后，冗电子进入金属的d轨道，比配体易形成激基络合物，使得光谱红移。该配位聚合物有良好固体荧光和热稳定性。 第四章，合成五种树枝状化合物。研究了其电子光谱，单光子荧光，单光子荧光寿命，双光子荧光和双光子吸收截面。含吡啶取代基的多枝化合物的双光子荧光很弱，但含给电子取代基的三枝化合物的双光子荧光较强。发现多维化合物双光子吸收截面比一维化合物双光子吸收截面大100GM左右。