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苝酰亚胺类化合物因其具有大的摩尔消光系数,强的吸光能力,大的共轭结构和刚性平面,合适的能级,荧光量子产率接近1,很好的光稳定性和热稳定性,在有机半导体领域受到了广泛的研究和应用。另外,花酰亚胺在双光子领域也得到了深入的研究,虽然苝酰亚胺在短波长区域双光子吸收截面很大,但在800-1000nm双光子吸收截面很小,限制了苝酰亚胺在双光子领域的应用。为了改善花酰亚胺的光电性质,本文尝试构造苝酰亚胺的星形分子。星形分子同时具有小分子材料和聚合物材料两者的优点：结构确定,易于成膜。与线性分子相比,星形分子在空间各个方向上伸展,具有各项同性。星形分子抑制了分子间的堆积,提高了固体薄膜的量子产率,而且星形分子具有双光子性质协同增大的效应。本文合成了一系列的苝(萘)酰亚胺星形分子,对它们的光电性质进行了研究,希望它们能应用在有机光电子领域。1、设计并合成了星形分子三聚茚并苝酰亚胺Tr-PBI. Tr-PBI具有优良的光稳定性和双光子性质：在700-1000nm范围内双光子吸收截面δ在2000-11000GM之间,在990nm处达到最大值11000GM；荧光量子产率Φ是0.40,这样δΦ最大值是4400GM；光稳定性强于苝酰亚胺,是一个极具有竞争力的双光子发射团。2、设计并合成了以芴、三聚茚、芘为核,分别以萘单酰亚胺和花单酰亚胺为支链的两个系列的星形分子。萘单酰亚胺系列的星形分子,固态量子产率较高,溶液状态和薄膜状态都有放大自发发射ASE现象,是潜在的有机激光材料,可以作为固体激光器的工作物质。苝单酰亚胺系列的星形分子,吸光能力强,既能接受电子,又能接受空穴,能级合适,是潜在的双极性材料。3、设计并合成了芴酮并双苝酰亚胺D9,循环伏安法和微分脉冲伏安法都表明D9的LUMO能级比苝酰亚胺要低,至少能接受4个电子；引入两个氰基后D10的LUMO能级继续下降,比苝酰亚胺低0.12eV,至少能接受4个电子。D9和D10都有较强的电子接受能力,是潜在的电子传输材料。