本论文的主要工作是利用大尺度有机π-共轭分子构筑一系列功能化的超分子体系，并对其性能进行了详细的研究。论文工作主要包括以下四部分内容：　　 在第一部分工作中，设计合成了一类基于轮烷结构的机械互锁型光富集体系。首次利用Cu(I)催化叠氮与端炔的环加成反应实现对含有冠醚和铵盐的假轮烷结构的封端，为合成功能化的轮烷/索烃结构提供了新的合成方法。通过对该[3]轮烷分子及其模型化合物在稀溶液中以及在膜状态下的紫外-可见光谱、稳态和瞬态荧光光谱的研究，证明了该轮烷分子可以通过分子内能量转移实现高效的光富集。[3]轮烷高度支化的结构有效地避免了其在固体膜状态下中心核的聚集，保证了其在固态下发射光谱的色纯度，为实现功能有机分子在固态下有效地光富集提供了一条解决方案。　　 在第二部分工作中，发展了一种温和高效的合成三聚茚酮衍生物的方法。对这些衍生物的光物理性质、电化学性质及热学性质等进行了详细表征。研究结果表明烷氧取代基个数和取代位置的差别有效地调制了化合物的光电性质。尽管这些衍生物在不同溶剂中均可以通过分子间π-π堆积组装形成一维微米带状结构，但其有序组装结构对溶剂的极性具有特殊的响应。通过理论计算从分子本质上解释了其性质和组装行为的差异。这些衍生物具有潜在的，n-型半导体性质，通过分子间自组装形成的一维微米结构有望应用于基于，n-型半导体的有机纳米或微米器件。　　 在第三部分中工作，利用简单高效的合成方法合成了一类具有C3对称性共轭平面的三聚茚衍生物。它与所合成的三聚茚酮衍生物具有完美的尺寸和结构匹配。两个分子可以形成一种新的芳香电子给体和受体对，为研究电子给体与电子受体间的共组装行为及其在有机光电器件方面的应用提供了理想的平台。论文详细地研究了二者在溶液中、在液晶态以及在固态下共组装行为，和给受体分子通过EDA作用组装形成一维微米结构的行为。二者均可以在正己烷中形成一维微米线结构，并可以以1:1的方式形成一种全新的微米带结构。　　 在第四部分工作中，设计并合成了一类新型的硫杂稠环芳烃分子。理论计算表明这类分子的稠环骨架具有扭曲的结构。对该类分子的热学性质、电学性质以及光物理性质详细的表征表明这类分子具有很好的热学稳定性和电化学稳定性。利用这类分子制备的顶接触式薄膜FET器件空穴迁移率达到了0.4 cm2V-1 s-1。晶体结构研究表明，由于分子间强的π-π相互作用迫使分子骨架被扭成平面。利用其组装形成的一维微米线加工了单根线的OFET器件，获得了0.005 cm2 V-1s-1的空穴迁移率。