近几十年来,含N^N配体（N^N=二亚胺、二吡啶、邻二氮杂菲等）的Re（I）三羰基配合物因其优异的性能被科研工作者们广泛研究,并且在多个领域中均有应用,比如,光催化、化学传感、光电开关以及有机发光二极管（OLEDs）等。特别是N^N配体为二亚胺类的单金属Re（I）三羰基类配合物fac-Re（CO）₃（N^N）L（L为卤素等其他辅助配体）,因其独有的光学性能而成为目前科研工作者们普遍关注的热点。经过实验研究表明,此类配合物光物理性能与配位配体密切相关。因而可通过在辅助配体上引入吸电子或供电子基团来改变二亚胺配体π*轨道的相对能级,从而对光物理性能进行调控。本论文中选取的母体配合物均已成功合成,在实验的基础上,通过量子化学计算方法,从理论的角度深入探究了具有不同辅助配体的Re（I）三羰基配合物的取代基效应并采用DFT/TDDFT（密度泛函理论/含时密度泛函理论）对其电子结构和光谱特性进行了详细的分析讨论。主要内容如下所示:1.运用DFT理论中的PBE1PBE泛函以及贋势基组LanL2DZ对含亚胺基团Re（I）三羰基配合物fac-[ReBr（CO）₃（R-N^N）]（N^N=含2-亚胺基苯酚的2,2?-二吡啶配体;R₁=-H;R₂=-CH₃;R₃=-Cl;R₄=-t-butyl;R₅=1-甲氧基-3-乙烯苯;R₆=1-己氧基-3-乙烯苯）的电子结构和光谱性质进行了理论研究,包括构型的优化和振动频率的计算,以及在CH₃CN溶剂中的吸收和发射光谱的模拟与相关性质的计算。通过对计算结果分析发现,在溶液中若含有Cu²⁺离子,则体系的光谱强度会明显增强,因而此类配合物可作为Cu²⁺离子光传感器的功能材料。同时通过C=N异构化机理对光谱强度的增强可进行解释说明。所有的特征均证明该类Re（I）三羰基配合物可作为对Cu²⁺离子具有识别作用的“turn-on”型荧光化学传感器的识别基团。2.采用DFT和TDDFT理论探究了取代基效应对配合物fac-[ReCl（CO）₃（R-N^N）]（N^N=pyca-2,6-iPr₂C₆H₃;pyca=2-吡啶甲醛;R₁=-H;R₂=-NO₂;R₃=-CHO;R₄=-OCH₃;R₅=-NH₂）电子结构和光谱性质的影响。计算结果表明,此类配合物最低能量的吸收光谱可归因于[d_Re+p_Cl+π_CO]→[π_N^*_^N]的跃迁,具有MLCT（金属到配体）/XLCT（卤素到配体）/LLCT（配体到配体）的跃迁属性。配合物1、4和5的发射光谱可归因于³MLCT/³XLCT/³ILCT的跃迁,而2和3的主要具有³MLCT和³XLCT的跃迁属性。所有配合物的跃迁特征均采用自然跃迁轨道（NTO）方法进行了分析论证。此外,对电离势（IP）、电子亲和势（EA）、重组能（λ）以及磷光量子产率（Φ）也进行了讨论。通过对比发现,配合物5可作为一种较好的磷光材料。