有机双光子吸收材料是非线性光学领域研究的热点。优良性能的双光子吸收材料在双光子荧光显微成像、光限幅、激光上转换、三维光信息存储、三维微加工等各领域有良好应用前景，引起了研究者们的极大兴趣。螺二芴类衍生物由于特殊的空间结构和电子效应，近年来已经成为有机功能材料领域的研究热点。目前所报道的螺二芴类衍生物应用于有机电致发光器件(OLED)、有机光伏器件(OPV)、有机场效应晶体管(OTFT)以及二阶非线性材料和荧光探针等方面，但几乎没有涉及双光子吸收材料领域。吡啶-2,6-二甲基二甲酯类衍生物由于吡啶环上的氮原子及酯基，能与金属形成多配位化合物，具有强配位能力；有多官能团，能参与多种亲电或亲核等反应，可合成众多重要的有机合成中间体，因此在医药、农药、香料及日用化工等领域应用十分广泛。本文分为两个部分：第一部分：首次测试了上-下不对称螺二芴衍生物SPF-1，SPF-2，SPF-3的双光子吸收截面，分别为62949GM、2928GM、3773GM；对照物SPF-1b，SPF-2a，SPF-3a的双光子吸收截面为63449GM、2GM、135GM，并研究了这些螺二芴衍生物的热稳定性、透明性、氧化还原电位、双光子荧光等性能。通过性能对比，有效验证了螺二芴衍生物的特殊螺共轭效应。首次合成化合物SPF-Py，SPF-Py-CA，其中SPF-Py的双光子吸收截面为6GM，SPF-Py-CA具有pH荧光探针的性能。第二部分：设计合成了以吡啶-2,6-二甲基二甲酯为吸电子基团，三苯胺为母体的化合物(Py-A)。研究了Py-A的热稳定性、透明性、双光子吸收，双光子荧光等性能。Py-A的双光子吸收截面为1358GM，可以作为双光子Ag+探针和双光子pH探针。