硼（B）,氮（N）作为周期表中与碳（C）相邻元素,二者电负性存在明显差异,导致硼氮（BN）杂多环芳烃在电子结构、自组装行为以及离域共振等与传统（杂）多环芳烃有着显著的不同。特别是BN单元作为CC双键的等电子体,可以用来构建与全碳分子几何骨架类似但物性迥异的共轭结构,在发光二极管（OLEDs）、场效应晶体管（OFETs）以及光伏（OPVs）等方面拥有广阔的发展前景。迄今为止,对于已报道的硼氮（BN）杂多环芳烃,主要是围绕路易斯酸硼原子进行亲电取代或加成反应,以及借助氨基上氮原子作为路易斯碱对硼原子的定位导向,实现分子内关环反应。构建BN杂多环芳烃结构,往往需要离去基团来增强关环的区域选择性和亲电反应活性,极大限制了分子结构的拓展,阻碍了对这类分子功能的系统性认识和深入研究。此外,对BN杂多环芳烃小分子结构的后功能修饰研究十分有限,也影响了分子结构的多样化延伸,如相关聚合物结构报道仍然很少。基于以上原因,本论文通过建立多种有效合成策略,获得了从小分子到聚合物具有拓展共轭结构的新BN杂多环芳烃分子体系,并对其光电性质进行了系统研究,进而,对这些分子在电致发光和化学传感器件等应用方向进行了初步探索,内容如下:（1）利用Br?nsted酸催化分子内苯炔基环化法合成了氨基取代多稠环前驱体二苯并[a,j]蒽衍生物,通过扩展前驱体共轭结构,来提高芳环分子外缘亲电取代反应的区域选择性和活性,继而,经分子内直接碳氢活化的硼亲电取代关环制备了氮硼氮（NBN）单元嵌入分子骨架的一类新型杂多环芳烃。单晶结构分析显示这类分子独特的锯齿边缘结构和高刚性平面,揭示了这类分子丰富的光物理和电化学行为,以及强的蓝绿色荧光性质。以这些分子作为发光层的电致发光器件表现出较低的启动电压和强发光特性（亮度可达8095 cd/m~2）。（2）采用氯化碘（ICl）活化分子内苯炔基环化合成硝基取代多稠环前驱体6,8-二碘-二苯并[a,j]蒽衍生物,同时,芳环分子外缘引入碘取代基,再通过硝基还原和分子内直接C-H活化的硼亲电取代关环合成一列新型NBN杂多环芳烃碘代物。进而,利用过渡金属催化偶联反应对分子外缘进一步修饰,制备了系列具有扩展共轭结构的NBN杂多环芳烃衍生物分子。单晶结构确定了这类分子精确结构,光谱结果显示了这类分子丰富的半导体活性。（3）通过对并二苯NBN杂菲那烯分子外缘高效区域选择性溴代,获得了相应双溴代衍生物,并作为关键功能单体与多种硼酸/硼酸酯取代（杂）芳烃衍生物进行Suzuki偶联共聚,制备了系列含并二苯NBN杂菲那烯单元的交替共轭聚合物。选用不同共聚单体,可以对共轭聚合物的半导体属性进行精确调控,引入强吸电子单元能有效降低聚合物带隙,同时,吸电子单体还可以降低硼原子周围的电荷密度,提高其路易斯酸性,进而,赋予了聚合物溶剂极性相关的可逆氟离子响应及变色行为,并可用作比色法识别检测卤代和非卤代溶剂。（4）由2,5-二溴-1,4-二苯胺得到胺基长烷基链取代物,并作为关键单体,利用过渡金属催化Stille偶联共聚,制备了一系列氨基取代交替共轭聚合物。在聚合物主链上,借助氨基氮原子与硼原子路易斯酸碱相互作用的定位导向作用,实现连续硼氮缩合和直接C-H活化硼亲电取代关环反应,构建了BN杂多环稠合的梯形聚合物结构,核磁分析表征清晰揭示了所制备BN杂梯形聚合物具有芳构化和结缺陷少等特征。这类梯形共轭聚合物的带隙可通过单体进行调节,与非全稠合共轭聚合物相比照,表现出更高的热稳定性（分解温度（29）382℃）、窄的荧光发射半峰宽,以及高量子产率和长荧光寿命等属性。