基于晶体工程的角度设计合成有机共晶功能材料日益受到人们的关注,有机共晶是由有机分子通过非共价键作用以固定的化学计量比组装而形成的共晶体。其合成方法简单、高效,成本低,不仅具备单一分子本身具备的性能,而且还可以表现出组装体特有的新颖特性,在荧光发射、光热转换等领域表现出巨大的潜力。深入探究有机分子之间的堆积模式和晶体结构与共晶性能之间的相互关系不仅有利于加强对有机共晶构效关系的理解,而且还可以实现特定功能的有机共晶材料的高效合成。本文从晶体工程的角度设计合成系列稠环化合物有机共晶材料,尝试探究有机共晶的结构与材料的性能之间的关系。主要包含以下两个方面:1.1,2,4,5-四氰基苯（TCNB）化学结构包含四个与苯环共轭的强吸电子的氰基,整个分子表现出很强的吸电子特性,是一种典型的电子受体,其最高占据分子轨道（HOMO）的能量为-8.57 e V,最低未占分子轨道（LUMO）的能量为-3.92e V。与富电子有机分子作用时,TCNB往往作为电子受体,富电子有机分子作为电子供体,通过电荷转移作用形成有机共晶;同时共晶的HOMO主要来源于电子供体的HOMO,LUMO主要来源于TCNB的LUMO,其能隙相比于单一组分会大大降低,从而导致电子跃迁几率的显著增大以及吸收和发射光谱特征峰的显著红移。本文以TCNB为电子受体,咔唑（CZ）及其卤代物等稠环化合物为电子供体,合成了CZ/TCNB,Cl CZ/TCNB和Br CZ/TCNB三种有机共晶,通过X-射线衍射以及热分析进行了固态表征,并进行了紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究;结果表明,相对于供体来说,共晶的吸收以及发射特征峰均有200 nm左右的红移,并且发光寿命有显著提高,量子产率也存在不同程度的提高,通过分析共晶的结构表明π-π作用是共晶形成最重要的驱动力之一,紧密堆积的电荷转移柱状结构是咔唑及其卤代物发光性质改变的结构基础。2.7,7,8,8-四氰基二甲烷（TCNQ）是另一种包含四个强吸电子的氰基的经典的电子受体,相对于TCNB而言,TCNQ的HOMO能量为-7.39 eV,LUMO能量为-4.68 eV,由于其LUMO能级更低,故而作为电子受体与供体形成共晶后,会形成能隙更小的有机共晶,虽然会导致电子跃迁几率的进一步增大以及吸收光谱特征峰的进一步红移,但是同时激发态的电子非辐射跃迁的几率可能会大大增加,从而表现出光热转换效应。本文以TCNQ为电子受体,蒽（AN）、咔唑及其卤代物等稠环化合物为供体,合成了AN/TCNQ、CZ/TCNQ、Cl CZ/TCNQ和Br CZ/TCNQ四种有机共晶,采用单晶和粉末X-射线衍射、差示热量扫描分析、红外光谱进行固态表征,完成了晶体结构和Hirshfeld表面分析、DFT理论计算、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱及光热转换性质;结果表明四种共晶通过π-π作用均形成了经典的···DADADA···电荷转移柱状结构,共晶的紫外-可见吸收光谱相对于单一供体有500 nm左右的超大红移,但是由于1.46 e V-1.87 e V的超低能隙,导致电子通过非辐射跃迁的方式回到基态,四种共晶均未观察到光子发射,光热转换测试的结果显示AN/TCNQ、CZ/TCNQ、Cl CZ/TCNQ和Br CZ/TCNQ的光热转换效率分别为58.3%、53.7%、48.5%和32.0%,与其能隙大小排序一致,即共晶的能隙越小,光热转换效率越大;四种共晶可以成功应用于光热成像技术,此外,本文首次将共晶材料应用于光敏电子开关技术。本文发现通过改变有机共晶的组成,可以调控有机共晶材料的发光性质和光热转换效应,为基于有机共晶的特定功能材料的理性设计和控制合成提供了理论指导。