有机共轭结构作为非线性光学发色团已引起广泛研究，然而在提高这类结构非线性极化率的同时往往伴随着分子偶极矩的增加，这会加大发色团分子间的相互静电作用而形成微畴结构，由此限制了发色团在极化膜中的含量和降低了膜的取向有序度，最终导致极化膜有效电光系数降低和光传播损耗增大。本文合成了一系列以金属原子为中心的非平面共轭发色团，区别和了解来自分子内和分子间不同结构层次上的多重电荷转移作用及其协同关系，并跟踪由此产生的非线性光学性质的改善和新性质的出现。值得一提的是，这种结构中存在的金属到配体的电荷转移方向垂直于有机共轭平面的分子偶极矩方向，这在很大程度上抑制了金属配位发色团因分子内电荷转移而引起的偶极矩增加，对于纯粹有机分子这是难以实现的，显示了潜在的研究前景。 本研究内容主要集中在以下5点： 1.在富电子咔唑单元中引入具有推拉电子两重性的三羰基铬基团，构筑金属有机非平面共轭体系，再进一步利用配体取代反应合成一系列电子推拉结构可控的金属有机发色团。 2.在合成配合物溶液体系中发现了一种新的金属配位重排现象，由此找到了一种合成双金属配位多环芳烃的新途径，这在某种程度上解决了多金属配位在有机合成中的一个难点。 3.合成配合物表现出良好的溶解性和结晶性，其中6个配合物被成功地进行了X-射线单晶结构分析。部分含乙烯基的配合物能发生活性自由基聚合反应，所得分子量分布窄而可控。聚合产物有良好的溶解性和较高的玻璃化转变温度，易成膜并且表现出独特的光物理性质。 4.电子吸收光谱研究表明，这类结构内存在金属到配体和配体到金属的多重电荷转移特性，这种电荷转移特性不仅受溶剂极性的影响，而且在更大程度上依赖于金属配体的电子性质，后者可作为一种精细调控这种配位体系中推拉电子结构的手段。 5.分别采用超瑞利散射和前向简并四波混频技术研究了合成配合物和对应配体的二阶和三阶非线性光学性质。金属配位可巧妙地实现有机共轭体的电子结构修饰，有效地增加了发色团分子的非线性极化率。这种非线性增加的程度不仅依赖于分子内电荷转移，而且依赖于以金属配位原子为中心的配位结构对称性。这方面工作的深入可为探索高性能非线性光学材料带来新的研究空间和新的变化。