近年来，有机共轭分子在有机发光二极管、光伏电池、光限幅、有机场效应晶体管等领域显示出重要的价值，使该领域引起了人们广泛的关注。除了有机小分子和聚合物，新颖的线形、星形和树枝状齐聚物也越来越受到人们的重视。这些齐聚物相对于聚合物有明确的结构和很高的化学纯度。众所周知，含有氮的杂环化合物，例如咔唑、吡嗪和苯并噻二唑的同系物因其拥有良好的光学和电化学性质，不仅可以增强材料的空穴或电子传输能力，同时还可以改善其热力学和电化学稳定性，因而经常被用于有机发光二极管和太阳能电池。本论文以合成含氮杂五元稠环的π–共轭有机功能分子为出发点，制备了一系列的共轭齐聚物，并研究了它们的光物理和电化学性质。取得了以下创新性研究成果：(1)合成了两个线形齐聚咔唑轴向修饰的D-A-D型的磷(V)卟啉衍生物1和2。它们在250nm到640nm范围内具有较大的摩尔吸光系数，证明其在可见光范围内具有强的光捕获能力。以1和2为活性层的单层太阳能电池器件表现出明显的光电转换(IPCE)响应。基于1的器件的IPCE响应较弱，在Soret带最大的IPCE值为0.20%。然而，基于磷(V)卟啉2的器件最大的IPCE值为2.76%。需要指出的是，器件的IPCE响应证实了从轴向取代基到磷(V)卟啉核发生了光诱导的电子转移。因此，这些磷(V)卟啉分子可以作为光伏材料在太阳能电池中得到应用。(2)利用单溴代的齐聚咔唑和9,10-蒽二硼酯，通过Suzuki偶联反应合成了一系列的单分散齐聚咔唑功能化的蒽衍生物An-OCZn (n=1,2,3)。它们在常用的有机溶剂，如二氯甲烷、氯仿、甲苯、乙酸乙酯和四氢呋喃中表现出良好的溶解性。值得注意的是，在蒽的9,10-位引入齐聚咔唑后，基于蒽核的激基缔合物形成被完全抑制了，导致化合物An-OCZn具有很高的荧光量子产率（>66%）。另外，它们还表现出较好的电化学和热稳定性。因此，此类齐聚咔唑功能化的蒽衍生物在有机发光二极管领域将是很好的蓝光发射材料。(3)通过交替的Heck和Wittig反应合成了苯乙烯基/咔唑乙烯基桥联的三苯胺-芘三元π-共轭化合物TP、TCP和TCCP。值得注意的是，三个化合物在溶液和薄膜态时，基于芘的激基缔合物的发射完全被抑制了，因此所合成的化合物具有较高的荧光量子产率（>52%）。此外，化合物TP、TCP和TCCP的热分解温度大于369C，说明它们具有很好的热稳定性。此外，我们利用化合物TP、TCP和TCCP作为空穴传输层和发光层，制备了非掺杂的电致发光器件。器件能发射强的绿光，同时表现出良好的发光性能。基于化合物TP的器件表现出最好的性能：2.80V的低起始电压，29980cd/m~2的最大亮度，2.67lm/W的最大能量效率，3.34cd/A的最大电流密度。这些材料在制备非掺杂的绿光有机发光二极管方面具有重要的意义。(4)利用收敛的合成策略，通过交替的Heck和Wittig反应合成了一系列以三苯胺为树突、苯并噻二唑为核的π-共轭的树枝分子G1-TBT、G2-TBT和G3-TBT。所合成的化合物在溶液发出较强的红色荧光，其荧光量子产率较高（>40%）。随着树枝代数的增加，吸收和发射逐渐红移。薄膜的吸收峰和发射峰相对于溶液的发生了显著的红移，说明在薄膜中分子间发生了明显的聚集。荧光光谱还表明G1-TBT、G2-TBT和G3-TBT在光激发下会发生从外围树突到苯并噻二唑的光致能量转移。电化学测试表明分子的前线轨道能级（HOMO和LUMO）与三苯胺树突代数关系不大。这些树枝分子在OLED以及太阳能电池领域可以作为潜在的材料。