近年来,含有三配位硼或者四配位硼的π共轭发光材料由于其特殊的光电性能吸引了国内外众多学者的研究兴趣。其优秀的发光性能和电荷传输性质使其被广泛应用于光学和光电学领域,如有机电致发光、化学传感、光致变色及生物分子识别等。本文通过引入电子给体或调节配位硼配位数等,设计合成了一系列具有新型分子结构的有机硼发光化合物,利用¹H NMR、¹³C NMR和质谱对化合物结构进行了表征确认,利用密度泛函理论、紫外-可见吸收光谱和发射光谱等手段研究了其光物理性质、热稳定性质及电化学性质,探讨了材料结构与性能的关系并研究了这些发光材料的潜在应用。主要研究内容如下:1、以吩噻嗪作为中心基团,在其周围共价键接三配位硼基团,合成了两种具有D-A结构的吩噻嗪-三配位硼发光材料B-PTZ与3B-PTZ,并利用密度泛函理论、紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了其光物理性质和荧光传感性能。B-PTZ与3B-PTZ具有高荧光量子效率、较好的电化学稳定性及热稳定性,B-PTZ具有延迟荧光性质。通过合理的器件结构设计,两者有望成为优良的电致发光材料。同时,B-PTZ与3B-PTZ都可以作为高效的氟离子荧光探针识别氟离子,随着氟离子的加入,B-PTZ在四氢呋喃中的荧光发射表现出荧光猝灭,3B-PTZ在四氢呋喃中的荧光发射出现红移并发生荧光猝灭。2、将三配位有机硼基团和N,C-鳌合的四配位硼基团同时引入到分子中,合成了两种新型三配位硼-苯喹啉-四配位硼发光材料p-2BQ与m-2BQ,研究这两类基团的协同作用及对发光材料性质的影响。利用密度泛函理论、紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究了其光物理性质和荧光传感性能。p-2BQ与m-2BQ具有较高荧光量子效率,都可以作为高效的氟离子荧光探针识别氟离子,随着氟离子的加入,分子本身的p_π-π共轭作用被打破,p-2BQ与m-2BQ在四氢呋喃中的荧光发射均出现红移并发生荧光猝灭。3、通过分子设计在N,C-鳌合的四配位硼体系中引入了电子给体三苯胺基团,合成了两种具有D-A结构的三苯胺-苯喹啉-四配位硼发光材料p-TABQ与m-TABQ,研究这两类基团的协同作用及对发光材料性质的影响。p-TABQ与m-TABQ具有高荧光量子效率、较好的电化学稳定性及热稳定性,在有机电致发光器件领域具有应用潜力。由于分子中含有B-N配位键,具有更稳定的分子结构,不易与氟离子发生反应,p-TABQ与m-TABQ对氟离子不表现出响应性。