环戊二烯不但是重要的有机合成中间体,而且可以作为光电材料的主体中心或者辅助基团改善材料的光电性能。由于缺少简便有效的合成方法,报道的环戊二烯化合物结构相对单一,材料体系还不能满足实际应用需要;同时对这类分子的结构稳定性、发光性质和分子自组装行为有待于深入研究。本文通过在环戊二烯五元环外围引入大体积的芳香取代基来抑制分子平面间的π-π相互作用,设计合成了系列高发光效率的环戊二烯化合物,研究了取代基效应对其发光性质的影响,揭示了其聚集诱导发光机理;并对其用于有机电致发光器件进行了研究。论文主要包括以下几个方面内容:1.多芳基取代环戊二烯分子的合成和性质研究。基于Claisen-Schmidt缩合和Suzuki偶联反应,将供电子基团(甲氧基、甲氧基苯基、2-甲氧基萘基、4-甲氧基萘基)和吸电子基团(吡啶基、氰基苯基)引入环戊二烯五元环外围,设计合成了6种多芳基取代环戊二烯C 1-6,通过1H NMR、13C NMR、HRMS和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征,化合物均展现了非平面分子结构;利用循环伏安法对其电化学性质进行了研究,并通过理论计算分析了化合物的分子前线轨道;通过热失重和差示扫描量热法对6种化合物的热稳定性进行了研究,表明化合物均具有高的分解温度和熔点温度。2.多芳基取代环戊二烯分子的光致发光性质研究。紫外光谱和荧光光谱研究表明化合物C 1-6在二氯甲烷溶液中展现了较弱的蓝色发光,发光峰位范围为449-479 nm,荧光量子效率分别为3.61%、6.85%、6.34%、5.75%、8.26%和7.80%;在固态下展现了强的荧光发射,其发光效率分别为30%、46%、40%、19%、5%和10%;C 1-4及C 6表现出明显的聚集诱导发光增强(AIEE)性质,通过晶体结构和光谱分析认为分子内旋转受限、分子内振动受限和聚集结构是其呈现AIEE性质的主要原因;相比于在液态下,在聚集状态下的荧光量子产率和荧光寿命均明显增加;采用了溶剂挥发法和再沉淀法制备了化合物聚集态结构,揭示了溶剂对其聚集态结构形貌的影响。3.多芳基取代环戊二烯分子的电致发光性质研究。分别以C 1和C 2为发光层制备了非掺杂的有机电致发光器件,器件结构为[ITO/NPB(25 nm)/EL(30 nm)/TPBI(35 nm)/Li(10 nm)/Al(200 nm)];其中基于C 2的器件显示了很好的电致发光性能,开启电压为4.60V,最大亮度为3886 cd/m2,相应的电流效率为2.12 cd/A;以化合物C 2-(bt)2Ir(dipba)为发光层制备的掺杂器件,开启电压为6.0 V,最大亮度为431 cd/m2。