近些年来,以共轭聚合物为代表的有机半导体材料因为其优良的光学性能和电学性能而受到广泛的关注。其中,分子主链中同时包含电子给体(Donor)和电子受体(Acceptor)单元的所谓D-A聚合物往往具有优异的光物理性质以及载流子传输性质,使其在有机发光二极管、太阳能电池材料以及场效应晶体管等方面的研究成为热点。本论文以苯并双咪唑作为电子受体单元,噻吩作为电子给体单元以及桥连单元,设计合成了一系列的D-A型聚合物,并通过聚合物烷基侧链的调控,构建了顺反型的聚合物异构体。通过质谱、核磁、紫外吸收、荧光发射、循环伏安、理论计算、热重分析法等手段表征了聚合物的结构和光电性能,探索了聚合物的顺反异构的结构特征和光电性能之间的关系。本论文主要工作如下:1、以4,6-二硝基苯-1,3-二胺为原料设计并合成了三组烷基链分别是正丁基、正己基以及正辛基的2,2’-二(3-溴噻吩基)苯并双咪唑的顺反异构体,并通过质谱、核磁氢谱确定了化合物的结构。研究了四种不同合成路线,传统的以邻苯二胺衍生物与醛类化合物在氧化剂作用下的合成路线,其选择性差,副产物多。又以邻苯二胺衍生物与羧酸类化合物在强酸高温下的合成路线,其条件苛刻且产率低。而以1,5-二氯-2,4-二硝基苯为原料时,反式结构的合成路线行不通。最终采用以邻硝基苯胺作为起始原料,保险粉作为还原剂,与醛类化合物反应,两步合成了苯并双咪唑类化合物,此方法操作简单,反应温和,选择性好,产率提高了20%左右。2、以不同烷基链的苯并双咪唑顺反异构体为单体之一,与噻吩-2,5-二硼酸二频哪酯Suzuki偶联共聚,合成了三组顺反苯并双咪唑噻吩共聚物。研究发现,反式结构聚合物的吸收光谱相对于顺式结构的聚合物发生红移,吸收谱带变宽。循环伏安也测得的反式结构比顺式结构有着更小的带隙。从结构上分析,是因为只有反式结构才能够形成醌式构型,从而降低了聚合物的带隙,使吸收红移变宽。通过理论计算,反式结构的聚合物可以在咪唑和噻吩环之间形成较小的二面角,从而有利于分子共轭,使吸收带宽变窄,光谱红移。3、采用不同的Stille偶联的方法,设计合成三个烷基链分别是正辛基、正十二烷基和正十六烷基的反式苯并双咪唑噻吩共聚物。相对于短链聚合物,长烷基链的聚合物溶解性增强。同时,通过聚合反应的改进,聚合物的聚合度有了提升,分子量提高了大约3倍,使得聚合物物的共轭程度变大。紫外可见吸收测得聚合物的吸收边到达了800 nm,循环伏安测得带宽为1.7 eV。密度泛函理论计算显示聚合物咪唑环和噻吩环的二面角为1.41°,具有良好的共平面性和共轭性。热重分析显示聚合物在400~oC温度还能保持一定的稳定性。合成得到的苯并双咪唑噻吩共聚物的这些特性,使它们在有机光电器件有着潜在的应用。