有机半导体材料相对于无机半导体材料而言,具有可化学调控、易制备等优点。有机半导体材料在轻便、柔性的有机光电器件中显示出光明的应用前景,引起了人们的广泛研究,并取得了突破性的发展。主要表现在具有优异性能的有机半导体分子骨架不断丰富、器件制备工艺不断完善等方面。但是目前仍然存在一些挑战,如具有良好空气稳定性、高性能的有机半导体材料还不是很多,而且对材料结构-性质的关系的研究还不够深入。因此,设计合成新型的有机共轭骨架对理解结构-性质关系有着重要的意义。在本论文中,我们主要致力于新型、稳定的稠环并苯有机半导体材料的设计与合成。设计合成了一种新型的、稳定的六氮杂并五苯骨架,深入研究了该化合物的物理化学性质;同时,设计合成了具有二维结构的芘和苝二酰亚胺衍生物。具体包括以下几个部分:1.合成了新型的氢化六氮杂并五苯(Dihydro-1,5,8,12,14-hexaazapentacene,DHHAP)化合物,并研究了其互变异构、加酸变色效应和芳香性。采用无溶剂的固-固加热反应,制备了含有吡啶和吡嗪环的DHHAP化合物。紫外吸收光谱和核磁共振氢谱研究表明DHHAP在极性溶液中存在benzenoid和quinonoid两种异构体,在酸性介质中会发生benzenoid构型向quinonoid构型的转变,并存在两种质子化的醌式结构[DHHAP-q]H22+。DHHAP分子具有很好的稳定性,密度泛函理论计算,包括氢化能、核独立化学位移和各向同性磁感应电流密度,表明具有4nπ电子体系的DHHAP化合物具有“全局域芳香性”,因此具有良好的稳定性。为了提高DHHAP化合物的溶解性,设计了6,13-双(三异丙基硅基乙炔基)-1,5,7,8,12,14-六氮杂并五苯(TIPS-HAP)骨架,对两条合成路线进行了探索。2.设计了具有二维结构的芘和苝二酰亚胺类化合物。采用简洁的Suzuki偶联、分子内合环方法,制备了2,9-二叔丁基二苯并[fg,op]并四苯化合物。对Suzuki偶联反应条件进行了优化探索,并成功合成了2,9-二叔丁基二苯并[fg,op]并四苯化合物和6,11-二联苯-N,N-二十一烷-苝二酰亚胺中间体。2,9-二叔丁基二苯并[fg,op]并四苯在固态时仍有很强的荧光,有望用于有机光敏晶体管中。