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稠环芳烃（PAHs）具有π共轭体系、良好的电荷转移特性及可控的光物理化学性能,可作为功能层广泛应用于各种有机电子器件中,目前这类器件主要包括有机太阳能电池（OPVs）、有机发光二极管（OLEDs）、有机场效应晶体管（OFETs）和有机储存器（OMDs）等。因此,构建结构新颖的有机半导体分子不仅能为器件研究提供原料支持,同时对于合成工作者也是一大挑战。本研究设计合成了三类π共轭芳烃:线性扭曲并苯分子、具有扩展二维共轭骨架的稠环芳烃（Hexabenzoovalene,HBO）和三维螺烯分子。线性扭曲并苯分子是特指苯环线性稠合且端基为芘的芳烃分子,其独特的扭曲结构可以减弱固相中分子间的π-π堆积,使得分子溶解性增大且保持良好的固相荧光。通过Scholl氧化反应生成Ovalene衍生物,这类分子骨架具有良好的吸光度和宽的吸收范围。螺烯类化合物固有的螺旋手性结构可使分子在不对称催化、非线性光学与超分子化学等领域中具有广阔的应用前景。本论文主要分为以下几个部分:（1）利用Diels-Alder环加成偶联反应,合成了一系列含有不同官能团（卤素原子、三苯胺基、炔基、硝基、烷硫基、甲氧基等）取代的扭曲并苯分子3a-3n。通过X-射线单晶衍射确定了分子中央的并六苯框架的扭曲构型,光学、电化学测试探究了不同类型的取代基对光电性质的影响。在三氯化铁催化下,前体3脱氢环化形成具有不同取代基的HBO类衍生物（SHBO）。SHBO具有较大的二维π共轭平面结构。通常,PAHs中的共轭苯环越多,其溶解性越差,而SHBO含有的六个叔丁基可以有效地提高其在有机溶剂中的溶解度。与其对应的中间体相比,SHBO（终产物）的吸收峰和发射峰的位置均发生了明显红移,荧光量子产率也有所提高。该研究证明这一合成过程具有良好的普适性,并且不同的取代基也为该类分子进一步功能化提供了更多可能。（2）在钯催化剂作用下,选择性地合成了两类新型的螺烯类化合物（化合物6和9）。通过X-射线单晶衍射分析,分子6含有2个[5]螺旋结构,分别是（P,P）和（M,M）两种对映异构体,且分子间存在强烈的π-π堆积作用,这种堆积方式有利于激子和载流子迁移。通过DFT分别计算了6和9的异构化过程,消旋能垒分别为11.09 kcal·mol-1、13.36 kcal·mol-1。由于消旋能垒较小,因此无法利用高效液相色谱进行分离。在六氟锑酸亚硝基（NOSbF6）氧化下,前者直接形成正电荷,后者经由正电荷自由基过渡到正电荷。本研究为构建新型螺烯分子提供了新思路。（3）在前面工作的基础上,合成了三个含有[4]螺烯和[5]螺烯单元的化合物（12、16-a、16-b）。首先,含有溴原子的前体分子在钯催化下形成五元环,接着在三氟甲磺酸（TfOH）和2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌（DDQ）作用下形成六元环。化合物16存在两种异构体,分子16-a和16-b具有错位结构,本研究只成功分离得到16-b。分子的光物理化学性质正在测试中。