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并五苯分子在电子器件如有机场效应晶体管(Organic Field-Effect Transistors，OFETs)中表现出较高的迁移率，但其溶解性差、不稳定的缺点限制了其在OFETs中的进一步应用。含有硫、氮等杂原子的杂并环分子因其可以有效改善并五苯分子不稳定、溶解度差的缺点，而越来越受到人们的广泛的关注。目前虽然含硫或含氮原子的杂并环分子研究的较多，但很少有关于同时含硫和氮原子的杂并环分子的报道。此外，结构异构体对杂并环类分子的光电性质会产生极大的影响。而其中分子形状的影响越来越引起研究者们的注意。所研究的分子形状主要可以分为线形和角形分子，而角形分子又可以细分为“S”形和拱形分子。目前，绝大多数的结构异构体有关结构与性能关系的研究常集中于线形和“S”形异构体的比较，且线形异构体分子通常表现出更好的器件性能。拱形分子的相关研究相对较少且不系统。 基于此，以二苯并噻吩并吡咯(Dibenzothienopyrrole，DBTP)为分子骨架，设计、合成了一系列DBTP衍生物，系统地研究了它们的光电性质，具体内容如下: (1)设计、合成并表征了一系列烷基及苯基取代的线形和拱形DBTP异构体分子，分别为线形正己基取代的l-HDBTP和苯基取代的l-PDBTP，以及拱形正己基取代的a-HDBTP和苯基取代的a-PDBTP。这四种化合物的结构与性质的关系通过热重分析、紫外可见光谱、密度泛函理论(Density Functional Theory，DFT)、循环伏安，单晶XRD解析及制备成薄膜/单晶器件而被系统地研究。结果表明:拱形的DBTP衍生物能通过取代基的改变更好地调控它们的电子结构和分子排列，从而获得相对于线形DBTP衍生物更加优异的电荷传输能力。最终，拱形苯基取代的a-PDBTP表现出了最优的分子π堆积方式和电荷传输能力，其单品器件迁移率为0.75cm2V-1s-1，薄膜器件迁移率为0.058cm2V-1s-1。这些结果表明拱形的DBTP骨架结构是一类非常有前景的可构筑有机半导体材料的结构单元。 (2)为了提高化合物的溶解度，在a-PDBTP的苯基取代基上引入己基(C6)、辛基(C8)和癸基(C10)烷基链，成功合成了C6-a-PDBTP、C8-a-PDBTP和C10-a-PDBTP。通过光谱和电化学测试，系统地研究了引入不同长度烷基链的三种化合物的光电性质的变化。实验结果表明，不同长度烷基链的引入并不会对分子的光电性质带来明显的变化且化合物的溶解性增强。 (3)在a-PDBTP的苯基取代基上引入两个甲氧基，成功合成了a-PDBTP-O。光谱、电化学分忻以及DFT计算显示:与a-PDBTP相比，引入甲氧基的a-PDBTP-O的分子的共平面性和共轭性降低，且使其HOMO能级有所升高。这些都表明甲氧基的引入使分子的结构更不利于电荷传输。 (4)在a-HDBTP的端位引入芳香性大位阻基团，合成的a-HDBTP-B的光电性质明显改变。光物理性质研究表明，a-HDBTP-B的能隙明显降低，说明其分子的共轭性增大;a-HDBTP-B相比a-HDBTP有明显增强的荧光发射峰也验证了这一点。同时，荧光发射峰的增强也表明分子的非平面扭曲性增加抑制了分子间的相互作用从而有利于荧光发射。这为设计此类具有特定光电性质的分子提供了参考。