本论文主要研究了以三苯三戊并烯（TBTQ）为基础的手性三自由基及含噻二唑的碳双自由基的合成;同时完成了荧光分子的合成及性质研究。全文共分为四个章节。第一章概述了稳定自由基类化合物。第二章以本组已知的手性TBTQ为核,设计了手性TBTQ三-四嗪自由基和手性TBTQ三-Blatter自由基两类化合物,并对合成路线进行了探索。首先,用合成的碳酰肼化合物与TBTQ三醛（C1和C3构型）通过缩合反应合成了自由基前体化合物,并成功实现了C1和C3构型的分离;并用C1构型的三自由基前体化合物合成了C1构型TBTQ三-四嗪自由基,试通了合成路线。同时对TBTQ三醛的光学拆分方法进行了改进,正在积累足够的手性TBTQ三醛,用上述路线合成手性TBTQ三-四嗪自由基。其次,合成并分离提纯了C1和C3构型的TBTQ三胺,并用C1构型的TBTQ三胺化合物为原料探索了TBTQ三-Blatter自由基的合成路线。第三章通过计算设计了苯并茚类双自由基,通过引入缺电子杂环噻二唑提高化合物双自由基特性值及稳定性,并通过多条路线进行了合成探索。首先,以4-溴-5-甲基-1,2-苯二胺为原料完成了双自由基前体化合物3-9的合成,对双自由基化合物的合成还在探索当中。其次,以3-羟基-2-萘甲酸甲酯为起始原料成功合成了含萘环的双自由基前体二醇化合物,并尝试合成了用于对比的萘并茚双自由基化合物3-2a和3-2b,但它们的稳定性有限,仍在通过调整取代基提高稳定性。第四章用简洁的路线合成了一系列苯胺基蒽衍生物,并成功获得了它们的单晶结构,用于构效关系研究。同时进行了光物理性质研究及非掺杂的纯有机OLED器件的测试研究。发现化合物4-3具有较好的发光效率,最大外部量子效率（EQE）可达4.1%。本论文研究工作为稳定的手性开壳有机三自由基化合物的设计合成提供了新思路,同时对TBTQ三醛混合物的分离及光学拆分提供了新方法,为TBTQ及其衍生物的进一步发展做出了贡献。