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多并苯材料由于其高的载流子迁移率,在有机场效应晶体管(OFET)、有机发光二极管(OLED)、有机太阳能电池(OPV)、非线性光学器件等有机电子器件中得到了广泛的应用。然而并五苯以上的多并苯材料稳定性差,合成及器件应用困难,针对这一问题,除了传统的在并苯分子芳环上引入吸电子的侧链外,还有一种更好的解决方法就是将杂原子引入到多并苯骨架中,特别是氮杂原子的引入,不仅可以提高多并苯的稳定性,还可以方便调节多并苯材料的电荷传输性质,从P型到双极性乃至N型,这在很大程度上扩展了多并苯材料的应用范围。氮杂多并苯材料通常利用缩合反应和氧化偶联反应得到,反应中结构单元主要为不同种类的邻二胺(四胺)、邻二卤和邻二酮(或四酮)。而其中邻二胺(四胺)类结构单元相对更易合成,且结构更易调节。利用不同结构单元的组合可构建不同长度、不同性能的氮杂多并苯材料,因此新型二胺(四胺)骨架结构设计、合成十分重要。本论文首先综述了近年来氮杂多并苯材料的研究进展,包括合成方法及应用领域;同时,围绕新型氮杂多并苯模块的构建设计了三类苯并噻二唑衍生物(一种稳定的二胺前体),利用这些模块构筑了几种新型的氮杂多并苯,并对它们的光电性能进行了研究。具体研究内容如下:1,设计了含吡嗪和吡啶杂环的苯并噻二唑衍生物BTH-N和BTH-DN;含吡嗪环和不含吡嗪环的末端溴取代的苯并噻二唑衍生物BTH-BrN和BTH-Br、BTH-DBr;主骨架中含O(S)杂原子的苯并噻二唑衍生物BTH-O和BTH-S。已经成功的合成了化合物BTH-O、BTH-S和BTH-Br,并用1H NMR、13C NMR和质谱对其结构进行了表征,并对他们的基础光电性质进行了全面的表征,溴取代的化合物BTH-B具有低的能级和窄的带隙(1.76 eV),而含O杂环的BTH-O则表现出较强的荧光。2,通过化合物BTH-O和BTH-S开环后得到的二胺与二羰基芘的缩合反应制备了非中心对称的杂环并六苯DAOH和DATH,并用1H NMR、13C NMR和MS对其结构进行了表征。单晶X射线分析表明化合物DAOH具有平面结构,晶面间距离分别为3.54?和3.55?,表明存在π-π堆积。化合物DATH由再沉淀法在转速300 r/min、浓度3 mg/ml的条件下得到较为规整的纤维状微晶,而化合物DAOH则由溶剂挥发法在浓度3 mg/ml、温度20℃的条件下得到较为规整的长方体型微晶。3,通过化合物BTH-O和BTH-S开环后得到的二胺与叔丁基-四羰基芘的缩合反应制备了中心对称的杂环并十苯TAOD和TATD,并用1H NMR、13C NMR和MS对其结构进行了表征。单晶X射线分析表明化合物TAOD具有平面结构;而化合物TATD具有扭曲结构,末端苯二硫醇基以二面角55.77°折出中心芘平面。此外,利用再沉淀法化合物TAOD和TATD分别在转速400 r/min、浓度6 mg/ml、温度25℃和转速300 r/min、浓度5 mg/ml、温度10℃的条件下得到较规整的微晶,并研究了二者的三阶非线性光学性质。