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本论文设计合成了3个系列共16种未见文献报道的双极性菲并咪唑类光电材料，其中包括含有咔唑单元、吩噻嗪单元和噻吩单元的化合物。通过1H NMR、13C NMR、FTIR、元素分析对所合成的中间体及最终产物进行结构的表征和确定，并对最终产物的光学性能、电化学性能以及热稳定性进行了研究。1.双极性含咔唑单元的蓝光材料通过简单的烷基化、酰基化、咪唑成环等一系列反应，以咔唑、菲醌、苯胺等为原料合成了4个含咔唑单元的菲并咪唑衍生物：2-(N-乙基咔唑-3-基)-N-苯基菲并咪唑（CP1）、2-(N-丁基咔唑-3-基)-N-苯基菲并咪唑（CP2）、2-(N-己基咔唑-3-基)-N-苯基菲并咪唑（CP3）和3，6-二(1-苯基菲并咪唑-2-基)-N-己基咔唑（CP4）。所合成化合物在二氯甲烷稀溶液中均显示较强的紫色荧光，薄膜均显示较强的蓝色荧光；所合成化合物的HOMO能级（-5.88~-5.99eV）与ITO玻璃（-4.5~-5.0eV）相匹配，LUMO能级（-2.64~-2.79eV）与常用的电子传输材料PBD（-2.82eV）相接近；其热分解温度分别是394、324、304和487℃，均具有良好的热稳定性。所合成的4种化合物均有望作为双极性蓝光材料应用于发光器件。2.双极性含吩噻嗪单元的蓝光和绿光材料通过简单的烷基化、酰基化、咪唑成环等一系列反应，以吩噻嗪、菲醌、苯胺、萘胺等为原料合成了6个含吩噻嗪单元的菲并咪唑衍生物：2-(N-乙基吩噻嗪-3-基)-N-苯基菲并咪唑（PBP1）、2-(N-丁基吩噻嗪-3-基)-N-苯基菲并咪唑（PBP2）、2-(N-己基吩噻嗪-3-基)-N-苯基菲并咪唑（PBP3）、2-(N-乙基吩噻嗪-3-基)-N-萘基菲并咪唑（PNP1）、2-(N-丁基吩噻嗪-3-基)-N-萘基菲并咪唑（PNP2）、2-(N-己基吩噻嗪-3-基)-N-萘基菲并咪唑（PNP3）。所合成的化合物PBP1~PBP3在二氯甲烷稀溶液中和薄膜均显示较强的蓝色荧光，化合物PNP1~PNP3在二氯甲烷稀溶液中均发出较强的黄绿色荧光，薄膜均显示较强的绿色荧光；所合成化合物的HOMO能级（-5.61~-5.68eV）与ITO玻璃（-4.5~-5.0eV）相匹配，LUMO能级（-2.67~-2.83eV）与常用的电子传输材料PBD（-2.82eV）相接近；其热分解温度分别是422、298、386、417、350和366℃，均具有良好的热稳定性。所合成的6种化合物均有望作为双极性蓝光和绿光材料应用于发光器件。3.双极性含噻吩单元的绿光材料通过烷基化、溴化、铃木、咪唑成环等一系列反应，以吩噻嗪、5-醛基-2-噻吩硼酸等为原料合成了6个新型含噻吩单元的菲并咪唑衍生物：2-[5-(10-乙基吩噻嗪-3-基)-噻吩-2-基]-N-苯基菲并咪唑（PBTP1）、2-[5-(10-丁基吩噻嗪-3-基)-噻吩-2-基]-N-苯基菲并咪唑（PBTP2）、2-[5-(10-己基吩噻嗪-3-基)-噻吩-2-基]-N-苯基菲并咪唑（PBTP3）、2-[5-(10-乙基吩噻嗪-3-基)-噻吩-2-基]-N-萘基菲并咪唑（PNTP1）、2-[5-(10-丁基吩噻嗪-3-基)-噻吩-2-基]-N-萘基菲并咪唑（PNTP2）、2-[5-(10-己基吩噻嗪-3-基)-噻吩-2-基]-N-萘基菲并咪唑（PNTP3）。所合成的化合物PBYP1~PBTP3和PNTP1~PNTP3的二氯甲烷稀溶液和薄膜均发出较强的绿色荧光；所合成化合物的HOMO能级（-5.57~-5.69eV）与ITO玻璃（-4.5~-5.0eV）相匹配，LUMO能级（-2.83~-2.96eV）与常用的电子传输材料Alq3（-3.1eV）相接近相匹配；其热分解温度分别是375、350、373、382、343和389℃，均具有良好的热稳定性。所合成的6种化合物均有望作为双极性绿光材料应用于发光器件。