近些年,关于有机光电功能材料的研究已经取得了巨大的进展,但是这些材料大多都是由芳香环或大共轭π键构筑而成的传统有机光电材料。在合成此类材料时,通常需要苛刻的反应条件和复杂的工艺处理过程。与此同时,在此过程中还会产生大量的污染物,对环境造成较大的负荷。因此研发具有合成简单、易操作和对环境友好的高性能、高稳定性、低成本的新型有机光电功能材料是刻不容缓的。目前,关于非传统光电材料的制备方法和探究其光电功能-分子结构关系的研究得到了广泛的重视。在此背景下,本论文围绕着非传统有机光电功能材料的合成、光学性质、电学性质和应用的研究,提出一种新的合成策略,设计了一种新的光伏材料,发现了一种新的反应过程。在该项研究中,对于合成的有机小分子,我们通过核磁、质谱和红外表征了其结构、利用紫外吸收光谱仪和荧光光谱仪测试了其发光性质、利用电化学工作站测试了其电学性质、并通过理论计算和单晶分析证明了其发光机理、最后探究了其在荧光成像或者光波导中的应用;对于合成的凝胶类似物材料或者寡聚物,我们通过高效液相质谱联用仪分析了其组成成分并证明了在新合成方法中涉及的反应机理、利用了电子扫描显微镜或电子投射显微镜分析了其形貌,最后探究了其在光伏器件或荧光成像中的应用。其主要研究内容如下:（1）一种新的合成策略:首先,通过一锅法对酒石酸和正丁胺进行简单的热处理合成氨基马来酰亚胺化合物。其次,通过氨基修饰对马来酰亚胺的光学、电学性质进行理论模拟研究,发现氨基官能团的引入显著改变了马来酰亚胺的电荷跃迁方式,即通过建立电子推拉结构形成激发态分子内电荷转移体系。在此基础上,通过单晶结构、荧光光谱和电化学等测试等分析手段,系统地探究了氨基官能团对马来酰亚胺分子的分子堆积、光学和电学性质的调控。最后,结合深共晶溶剂理论,成功制备具有良好荧光发射和导电性的基于氨基马来酰亚胺的凝胶类似物材料,并探究了该类凝胶类似物材料在光电器件方面的应用;（2）一种新的光伏材料:基于由柠檬酸和甘氨酸制备的荧光凝胶类似物材料具有较高的离子迁移能力和良好的基底涂布性能的实验结果,本论文通过优化实验条件、引入有机光敏剂和添加无机半导体材料等手段,对凝胶类似物材料的导电性、可见光的吸收利用范围以及电荷分离效率等进行优化,并对该材料在染料敏化电池方面的应用进行初步探究;（3）一种新的反应过程:在利用氨基化合物和马来酰亚胺进行迈克尔加成反应实验过程中发现,反应体系具有强烈的荧光发射特性。在对反应体系的组成和结构进行液相色谱-质谱联用分析发现,迈克尔加成反应体系中存在氨基琥珀酰亚胺和氨基马来酰亚胺两类产物。结合绿色荧光蛋白的发光机制,推断马来酰亚胺与氨基反应的迈克尔加成产物能够在空气中被氧化成氨基马来酰亚胺。更重要的是,我们根据一级胺和二级胺取代基的变化设计并合成12种氨基琥珀酰亚胺和氨基马来酰亚胺化合物,系统的探究了结构与光学性质之间的关系。并在此基础上,根据胺基马来酰亚胺衍生物的分子堆积方式和强固态荧光发射特性,探究了其在光波导传输方面的性能。最后,合成了具有良好水溶性和生物相容性的氨基琥珀酰亚胺+氨基马来酰亚胺的寡聚物,对其自组装形貌、细胞毒性和细胞荧光成像性能进行了应用探究。