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本发明公开了一种苉二酰亚胺衍生物及其制备方法和应用。该苉二酰亚胺衍生物的结构式如下:式中,R1为碳数1~30的烷基,R2为氢、卤素或氰基。本发明通过向苉基础单元中引入酰亚胺结构,降低材料LUMO能级,增加其在空气中的稳定性,开发一种新型构筑模块——苉二酰亚胺,并以此为构筑单元,通过引入吸电子基团(卤素、氰基等),设计并合成一批新型N?型半导体材料,该新型N?型半导体材料能够作为N型半导体应用于有机光电器件。