星型共轭结构,特别是具有三重旋转轴（C3）的对称结构,具有更大的吸光面积和更多的活性位点,在有机光电领域有巨大的发展潜力,但因合成难、溶解性差等因素而限制了其结构拓展与器件加工。N—B←N桥结构具有成键简单,分子构型平面化,分子前线轨道能级降低以及吸收光谱红移等优点,在有机发光、有机太阳能电池、有机场效应晶体管、光探测以及生物成像等领域具有广泛的应用。因此,将星型共轭结构与N—B←N结构融合,得到了一类新型的星型吖嗪分子。本论文主要对星型吖嗪分子展开系统性的研究,从分子化学结构与光物理性质的角度分析了其稠环骨架的结构特点以及荧光效率的影响因素,并进行拓展与调控得到了更复杂的稠环骨架与更高的荧光效率,为星型吖嗪分子在有机光电材料中的应用奠定了坚实的理论基础。在本论文第二章中,从化学结构的角度对星型吖嗪分子进行结构拓展。分别使用两种不同电荷性质的芳环基团稠合于刚性π共轭的大稠环体系的外侧,设计合成了两种星型吖嗪衍生物——喹啉系列和噻唑系列分子。通过对单晶结构和理论计算中的硼氮杂环键长、稠环骨架的芳香性和π电子布局等分析,证明了三重N—B←N桥的连接方式会使星型吖嗪分子骨架上的电子结构发生重排,中间三嗪环的成键方式也因此发生了转变,其芳香性减弱。另外,给电子性质的稠环结构虽然不会改变中间变形的三嗪结构,但会吸引硼原子,使N—B←N结构中硼氮键不等长。因此,提高外围稠环结构的给电子性质能够增加硼原子在跃迁过程中的贡献,并引起光谱中0-0峰的减弱0-1峰的增强。在本论文第三章中,从光物理的角度,详细研究了取代基对星型吖嗪分子的合成、结构与光物理性质的影响。首先,合成了苯基取代系列分子,分析其结构、内在电子过程以及光谱现象,指出随着取代基位置变化,其骨架平面性增加、跃迁偶极矩大小增大且摩尔吸光系数增加,其中五号位苯基取代星型吖嗪分子具有最大的摩尔吸光系数与最高的荧光效率。其次,对五号位取代星型吖嗪系列分子进行光物理性质研究,通过理论计算、低温光谱和瞬态吸收光谱,证明锥形交叉过程是使得刚性的星型吖嗪分子溶液荧光量子效率低下的原因。在后续的五号位衍生物拓展合成中,通过化学结构的设计,避免了锥形交叉的光电子失活途径,得到了更高溶液荧光效率的分子。另外,三苯胺取代系列分子中,锥形交叉已经被避免,影响其荧光效率的主要因素转变为取代基的共轭程度不同导致外侧三苯胺参与电子跃迁过程的程度不同,共轭程度大的分子表现出更高的荧光效率。最后将星型吖嗪衍生物中溶液荧光效率最高的三苯胺系列分子进行了OLED器件性质的测试,但其电致发光性质较差,因其三线态激子利用率偏低。在本论文第四章中,基于星型吖嗪分子体系中合成N—B←N桥的经验,设计合成了一类新型的硼氮结构与酰亚胺染料结合的分子。通过两步简单的反应,使用双N—B←N桥作为构筑单元完成了对两个酰亚胺染料的连接。通过单晶衍射确定了硼氮结构与萘酰亚胺结合分子的分子结构。在荧光光谱中,硼氮结构与萘酰亚胺结合分子同时包含局域激发与电荷转移两种不同性质的荧光,而硼氮结构与苝酰亚胺结合的分子表现出苝酰亚胺的特征荧光。通过理论计算,说明了该体系内存在酰亚胺上的局域激发过程,同时也有从酰亚胺结构向硼氮结构的电荷转移过程。