在1986年,P.P.Power报道了首例三配位硼阴离子自由基。自此,硼自由基的合成和稳定得到了快速的发展并已经成为新兴的研究领域之一。在有机合成、生物医学、功能材料等领域发挥了重要的作用。近年来,硼自由基化学的研究工作主要侧重于结构的探索和光谱的表达,而利用硼自由基的反应特性来构筑新型的含硼化合物的研究还比较少。在文献综述的基础上,本论文进行了如下研究:一、将炔基引入双硼体系中,合成了两个炔键桥联的双硼化合物1和3,并利用碱金属对其进行还原,分别制备了五元硼杂环和四元硼杂环化合物2和4,通过NMR、X-ray和元素分析等对其结构进行了表征,并利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等手段对其光物理性质进行了表达。同时结合理论DFT计算,对化合物2和4的形成机理进行了深入地探索。实验结果表明该还原反应经历了自由基的环化、萘基的离去以及构型翻转等过程,并最终实现了分子内的环化。二、将烯键引入到含硼体系中,合成了两类烯键取代的含硼化合物,单硼化合物和双硼化合物。首先,对单硼化合物6和7进行还原,并利用ⁿBu₃SnH对自由基进行捕获,获得了阴离子化合物8,并通过X-ray对其结构进行了表征。其次,对合成的6个烯键桥联的双硼化合物进行了还原,但是没有获得相应的阴离子化合物。随后,对它们进行了光物理性质测试,同时结合理论DFT计算,对化合物9-14光物理性质进行了深入的研究,结果表明通过增加体系的共轭性和调整硼单元的位置可改变HOMO和LUMO轨道能级差,进而改变化合物的发光性质。