有机半导体由于种类繁多,成本低廉,易于加工已成为近年来人们关注研究的热点,开发结构新颖,具有高迁移率和稳定性好的n型材料是该行业现今所面临的重要挑战。花酰亚胺类衍生物作为传统的n型有机半导体材料受到越来越多的关注。本文基于有机半导体材料的设计原则,在已有合成的基础上,发展花酰亚胺新的衍生物,并对其进行光谱和电化学测试。首先,设计了以花四甲酸丁酯为原料,经过硝化、还原、和醛反应生成希夫碱、光催化闭环、水解、胺化合成了苝酰亚胺扩环的衍生物PS-8、12、18和PS-8’、12’、18’通过紫外-可见吸收光谱和循环伏安法研究各分子的能级结构。港湾位扩环,无论是花酯还是苝酰亚胺,虽然最大吸收波长蓝移,但是都扩大了分子的吸光范围,酯类由原来的400-500 nm扩展到280-450 nm,而PDI衍生物则扩大到300-500 nm均有吸收。电化学测试和高斯计算可知,扩环的PDI衍生物,保持了苝核的共平面性,引入吸电的N原子都会使分子的LUMO和HOMO能级降低,使其具有更强的接受电子的能力。其次,有机双光子吸收材料较之无机双光子吸收材料有很多优点,例如：成本低廉；易于进行器件制做与集成等,因此,具有强双光子吸收的材料有着广泛的应用前景。基于双光子材料的设计原则,本文设计合成了2个分别以二茂铁、吡啶为电子供体,对苯二腈为电子受体,双键为π共轭桥,分别得到了目标化合物FT与PT,对其进行了表征以及光谱性能测试。分子FT具有较宽的吸收范围,最大吸收波长达520 nm,而且随着溶剂极性增大,吸光度下降。分子PT在300-400 nm有一个宽的吸收带,荧光发射在397nm。