自1888年液晶被发现以来,该领域发展迅速。液晶在分子水平上保持了晶体的有序性和液体的流动性,因此该体系具有自愈性、适应性和刺激响应性,这使得液晶成为现代科学领域中典型的自组装分子材料。对液晶微观自组装推动力的研究以及液晶分子结构与自组装结构之间关系的研究已经成为当今科学界研究的热点,设计新颖的液晶分子,获取具有复杂自组装结构的功能材料是这一领域研究的重中之重。波拉两亲化合物和Polycatenar化合物是两类重要的液晶分子体系,通过分子自组装它们能形成复杂的纳米结构,为了进一步增加这两类液晶化合物自组装结构的复杂性,本文将具有多种构象的低聚噻吩单元和强吸电子能力的2,1,3-苯并噻二唑单元分别引入到这两类液晶分子的骨架中,希望获取新颖的液晶自组装结构和发现新的自组装规律。第1章为文献综述部分,分别介绍了近年来波拉两亲液晶化合物和2,1,3-苯并噻二唑类液晶化合物的研究进展。在波拉两亲液晶化合物的综述部分主要介绍了刚性芳香核的结构,末端极性基团,非极性侧链的长度、数目及类型对其液晶自组装行为的影响,以及一些波拉两亲化合物中发现的新颖的柱相结构、层列相结构及3D立方相结构；在2,1,3-苯并噻二唑类液晶化合物的综述部分主要介绍了含单个苯并噻二唑单元的非对称和对称液晶及含两个苯并噻二唑单元的液晶,以及该类化合物的分子结构、液晶自组装行为以及光电性能之间的关系。第2章介绍了二联噻吩波拉两亲化合物的合成与液晶性能分析。研究发现：随着烷基侧链长度的增加,T-型二联噻吩波拉两亲分子可以形成变形的近晶A相(SmA+)和含双分子墙壁厚度的四边形蜂窝柱相(Colsuq/p4mm)；X-型二联噻吩波拉两亲分子中发现了一个无序的各向同性相(Iso)和含单分子墙壁厚度的四边形蜂窝柱相(Colsuq/p4mm)。无序各向同性相在加水后能够形成稳定的三角形蜂窝柱相(Colhex△/p6mm),表明了这类二联噻吩Bola化合物自组装结构的复杂性,同时也预示着在三方柱相和四方柱相之间可能会出现除Iso之外其它更多的复杂自组装结构。第3章介绍了二联噻吩炔波拉化合物的设计合成及液晶性能。由于第二章中二联噻吩波拉化合物中刚性核的长度限制了蜂窝状柱相中柱体的空间,有可能压制了介于三方柱相和四方柱相之间的复杂中间相的出现,因此,本章合成了具有更长刚硬核的X-型二联噻吩炔波拉两亲分子。研究发现：通过延长烷基侧链的长度,该类化合物的自组装结构发生了从有缺陷的三方柱相(Co1hex△/p6mm)向四方柱相(Colsua/p4mm)的转变。此外,炔键的引入有利于化合物形成三方柱相,虽然分子刚性核的长度得到有效延长,但是由于炔键本身的线型结构使得分子的Zigzag形状更加明显,从而降低了刚性核的取向有序性,因此在该类化合物中没有发现介于三方柱相和四方柱相之间的复杂中间相以及由三方和四方晶格组成的液晶超结构。第4章在前两章的研究基础上,通过增加刚性核上的噻吩的数目来进一步延长刚硬核的长度,继续寻找介于三方柱相和四方柱相之间的复杂过渡态。对多链型的四／六联噻吩波拉两亲分子的自组装研究表明：这两类化合物都可以形成有缺陷的三角形蜂窝柱相(Colhex△/p6mm),并且延长烷基侧链的长度,有利于提高液晶相的稳定性。但是在这两类化合物中仍然没有发现介于三方柱相和四方柱相之间的复杂过渡液晶态,其原因可能是烷基侧链数目的增多,使得自组装结构中的非极性柱体的横截面更倾向于形成规则的三角形柱相,此外,四联噻吩波拉化合物在降温过程中极易结晶,增加了XRD测试的困难,不利于液晶结构的研究。光谱测试和密度泛函理论研究表明：六联噻吩波拉两亲化合物具有较低的光谱能隙(Eg opt=2.39-2.60eV)和良好的分子内电荷转移特性。第5章开始研究以2,1,3-苯并噻二唑为中心构筑元的D-A-D型Polycatenaer分子的合成及液晶自组装行为。结果表明：不含噻吩间隔基的苯并噻二唑Polycatenar分子只形成了具有单向六方柱相(C01hext/p6mm)；当引入噻吩间隔基后,在短链Polycatenar化合物中发现了双向c2mm晶格的长方柱相(Colrec/c2mm),在长链化合物中也发现了双向六方柱相(Colhex/p6mm).说明外围烷基链的体积与中间刚硬核的长度对Polycatenar分子的自组装行为具有明显的影响。光谱测试和密度泛函理论研究表明,含噻吩间隔基的苯并噻二唑Polycatenar分子具有很强的分子内电荷转移特性,在长波区域(λｘ≈504nm)具有强的紫外吸收,且具有较低的能隙(Egopt=1.99-2.19eV)。第6章是实验部分：8类目标化合物的合成步骤及每个化合物相应的谱图数据。