含氮杂五元环的咪唑衍生物是一类重要的杂环化合物，具有广泛的应用前景，如用作杀菌剂、抗寄生虫药、质子泵抑制剂、P38 MAP激酶、破坏激活抗肿瘤新生血管、离子液体、阴离子识别和光电材料等。因此，此类化合物的设计和合成备受关注。现有的大多数咪唑衍生物含有大共轭结构，其应用往往因其溶解性差而受到限制。为发展新型的溶解性好、性能优良的含咪唑衍生物发光材料，有必要对咪唑结构进行烷基化等改造。2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑化合物和噁唑酮化合物，广泛应用于有机发光二极管(OLED)、合成化学和生物技术中，具有重要的应用价值。为此，本论文做了以下四个方面的工作：　　 1、对以9-蒽醛和1-芘醛等芳香醛为原料合成的2-(9-蒽基)苯并咪唑、2-(9-蒽基)-4,5-二苯基咪唑、2-(9-蒽基)菲并[9，10-d]咪唑、2-(1-芘基)-4,5-二苯基咪唑和2-(1-芘基)菲并[9，10-d]咪唑等一系列具大共轭结构的咪唑化合物进行了烷基化和酯基化研究。　　 2、基于咪唑化合物烷基化工作的基础上，以对甲酰基苯甲酸甲酯为原料，合成了4-(苯并咪唑-2-基)-苯甲酸甲酯、4-(4，5-二苯基咪唑-2-基)-苯甲酸甲酯和4-(菲并[9，10-d]咪唑-2-基)-苯甲酸甲酯，并找到一种简便有效的新方法，即在50％碳酸钾—四丁基溴化铵—丁酮体系中成功实现了它们的烷基化，该法产率为70％～81％，且后处理方便。以此为关键步骤，通过苯环将咪唑结构单元与芳基(苯基、2-噻吩基和2-萘基)-1，3，4-噁二唑连接，成功设计和合成了一系列新型的具有大共轭体系的含咪唑结构化合物，如1-正丁基苯并咪唑-2-基、1-正癸基苯并咪唑-2-基、1-正十二烷基苯并咪唑-2-基、1-正丁基-4，5-二苯基咪唑-2-基、1-正癸基-4，5-二苯基咪唑-2-基、1-正十二烷基-4，5-二苯基咪唑-2-基、1-正丁基菲并[9，10-d]咪唑-2-基、1-正癸基菲并[9，10-d]咪唑-2-基和1-正十二烷基菲并[9，10-d]咪唑-2-基)的2，5-二芳基-1，3，4-噁二唑化合物。　　 3、在合成芳基-1，3，4-噁二唑的基础上，成功设计和合成了一系列含有咪唑结构单元(1-正丁基苯并咪唑-2-基、1-正丁基-4，5-二苯基咪唑-2-基和1-正丁基菲并[9，10-d]咪唑-2-基)的1，3-噁唑酮化合物。　　 4、研究了论文合成的烷基化咪唑、1，3，4-噁二唑和1，3-噁唑酮类等化合物的光学性能。通过对所设计合成的目标化合物的紫外吸收光谱，荧光光谱、荧光量子效率和荧光寿命研究，发现所有合成的化合物都能产生荧光，其荧光性能(最大激发波长、发射波长、强度等)与结构有关。荧光量子效率的大小受化合物分子结构共轭程度、烷基链的长度和二面角(共平面性)的影响，随共轭程度的增大而增大，随烷基链的增长而减小。其中二面角对荧光量子效率受的影响较大，共平面性差会较大幅度地降低荧光量子效率。此外，对合成的十四个目标物(五个烷基化咪唑和九个1，3，4-噁二唑衍生物)，进行了热重分析。结果表明，所选目标物其稳定性均能满足LEDs和OLEDs对发光材料的基本要求。