苝酰亚胺(Perylene diimide,PDI)衍生物是一类稠环芳香烃化合物,具有优良的光电性能和热稳定性,在荧光传感材料、太阳能电池、有机场效应晶体管等领域具有重要的应用价值。离子自组装(Ionic Self-Assembly)是一种新型的超分子材料制备方法,主要是通过静电作用将带有相反电荷的构筑单元耦合在一起,并进一步组装成具有特定结构和功能的超分子构建策略。利用离子自组装的方法制备新型苝酰亚胺衍生物操作简单、反应时间短,对构建分子的有序结构具有重要的科学意义。本论文首先设计合成了两种带羧基官能团的苝酰亚胺小分子PDI和PDIC,以此为构筑单元,再分别与两种阳离子表面活性剂DHAB和DOAB通过离子自组装的方法制备了三种新型的苝酰亚胺衍生物PDI-DHAB、PDI-DOAB和PDICDOAB,并通过核磁共振氢谱和红外光谱测试对五种物质的组成和结构进行表征。我们研究了三种衍生物在相同条件下的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,发现由于电子结构基本相同,谱图形状和峰位基本一致。通过研究PDIC-DOAB在复合溶剂中的自组装行为,发现不良溶剂的增加会促使PDIC-DOAB分子在溶液中自组装形成H-聚集体。我们运用热失重方法考察了三种离子络合产物的热稳定性,并综合运用差示扫描量热法、一维小角X射线散射、一维广角X射线衍射和二维广角X射线衍射等方法对三种产物的相行为和聚集态结构进行了研究,实验结果表明三种络合物具有不同的相转变行为和本体自组装结构:PDIC-DOAB在不同温度下呈现三个不同的聚集态结构,室温时为单斜晶系结构,温度升高后向六方柱状相转变,继续升温,则发育出新的单斜晶系结构;PDI-DHAB、PDI-DOAB在高温时则会发育出层状结构。此外,通过偏光显微镜我们发现三种取向苝酰亚胺衍生物均表现出较好的光学各向异性,因此在偏振光学器件等方面具有潜在的应用价值。