A busca de novos compostos orgânicos com possível aplicação em óptica não-linear (ONL) tem atraído a atenção em diversas áreas do conhecimento, especialmente em ciências dos materiais. Dentro desse contexto, três sistemas distintos de compostos orgânicos foram estudados nesta dissertação: sistemas poliênicos, sistemas poliínicos e anéis mesoiônicos. Na primeira parte do trabalho, descreve-se uma investigação semi-empírica com o objetivo de estabelecer uma equivalência em termos do valor da primeira hiperpolarizabilidade estática, β(0), de compostos push-pull do tipo aceitador de elétrons(A)-ponte-doador de elétrons(D) formados por pontes poliênicas, pontes poliínicas ou por pontes mesoiônicas, mantendo inalterados os grupos D e A. As geometrias do estado fundamental das moléculas foram otimizadas com o método AM1, utilizando o programa Mopac93r2. O valor de β(0) foi calculado através do método de Hartree-Fock dependente do tempo (TDHF). Os resultados teóricos indicam que a ponte formada por anéis mesoiônicos é a melhor dentre os três sistemas analisados, podendo equivaler a até mais de sete ligações duplas conjugadas, dependendo do anel e reafirmando assim que anéis mesoiônicos são compostos promissores para aplicações em fotônica. Na segunda etapa do trabalho, propomos uma estratégia inovadora para a síntese de compostos mesoiônicos adequadamente substituídos para aplicação em ONL, onde foi possível adaptar diversas metodologias a esta estratégia e chegar a importantes precursores na sínteseConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico