有机中性自由基是一种处于亚稳态的特殊的有机化合物,含有一个或者多个未成键的电子。由于有机中性自由基具有较高反应活性和不稳定性,容易生成二聚体或者与氧气反应,所以其稳定性研究一直是本领域的研究热点。有机中性自由基一般可以通过共轭效应或者空间位阻效应提升自由基单电子的稳定性,形成稳定自由基。目前已有大量稳定有机中性自由基被报道,如三苯甲基自由基及其衍生物、多环芳烃双自由基、氮氧自由基、苯氧自由基等。有机中性自由基具有很多独特性质,例如准可逆氧化还原特性、强近红外特征吸收、磁性及优异的电学性能,潜在可应用于光电器件、有机铁磁材料等领域。因此设计及合成稳定有机自由基材料具有重大意义。本论文研究内容在于通过分子聚集作用及共轭效应提升有机中性自由基稳定性,探究自由基的稳定机理及电学性能。以三苯胺为骨架,在苯环对位引入酚羟基,分别以强吸电子基团和给电子基团作为母核,设计了D-A-D型和D-π-D型有机共轭酚胺自由基,并采用低成本、简单易行的两步法合成路线。同时,系统研究了有机共轭酚胺自由基的来源及稳定机理,研究表明有机共轭酚胺自由基主要来源于苯氧基自由基。共轭酚胺自由基在固态时,自由电子在整个分子骨架可离域形成醌式或芳香化无机酸式共振结构,聚集作用及共轭效应使自由基得以稳定存在。共轭酚胺自由基在溶液中,由于分子可相对自由旋转,自由基信号弱。基于以上实验,我们提出聚集诱导自由基效应(Aggregation-induced radical,AIR)来解释分子在固态时自由基信号增强。变温ESR测试及理论计算表明共轭酚胺自由基具有单线态电子基态,因单线态与三线态之间的能量差较小,单线态易热激发至三线态。电导率及单空穴迁移率测试表明自由基分子相比其相应的甲氧基前驱体具有较高的电荷传输性能。理论计算表明有机共轭酚胺自由基分子平面性增强,导致更好的电子离域,利于提升导电性。值得一提的是,部分D-π-D型及D-A-D型有机共轭酚胺自由基材料的HOMO能级与氧化铟锡(ITO)较为匹配。溶解性测试表明有机共轭酚胺自由基材料是极佳的醇溶性材料。因此,本论文报道的有机共轭酚胺自由基材料作为空穴传输材料在可溶液加工的光电器件中具有潜在应用前景。