光敏剂的性质优劣是决定光疗效果好坏的一个重要因素。近年来的研究发现一类羟基多元芳烃化合物花醌类光敏剂(PQD)具有良好的光致生物活性，有望成为继血卟啉类光敏剂之后的一类新型光敏药物。 苝醌类光敏剂是大环的共轭体系，分子结构都比较复杂，分子中有多个可发生分子内氢传递(IHT)的氢原子，且IHT过程异常迅速，这就使实验结果的分析变得异常复杂。到目前为止，通过实验我们仍然很难推测苝醌类光敏剂IHT过程究竟是氢传递过程还是质子传递过程，也很难解释HA和HYP分子内氢传递模式之间的差异。 通过实验结果虽然可以推测花醌类光敏剂的分子内氢传递过程对其保持光敏活性具有重要的意义，但是单单通过实验却很难阐明两者之间的本质联系。 为了提高苝醌类光敏剂的光敏活性，在实验中也对竹红菌素进行了各种结构修饰。但到目前为止结构修饰的方向仍只依赖于经验和实验测试，存在很大的盲目性，仍没有能指导结构修饰的规律性结论。 本论文中首先采用密度泛函B3LYP／6-31G方法对花醌类光敏剂竹红菌甲素hypocrellin A(HA)及其模型化合物的结构性质和分子内氢传递过程进行了系统的计算研究。为了确定PQD分子内氢传递的本质，还利用线性拟合方法对结果进行了处理。 为了阐明苝醌类光敏剂IHT过程与其光敏活性之间的本质联系，我们利用Gaussian程序中的组态相互作用方法(CIS)构建了HA的反应活性中心苝醌(Perylenequinonoid，PQ)激发态分子内氢传递过程的势能面。为了进一步说明共轭体系与IHT过程的联系，我们利用最低能量途径(MEP)方法计算了与PQ具有相似共轭结构分子的激发态IHT过程势能曲线。 同时，我们还采用5，8-二羟基-1，4-萘醌分子做为花醌类光敏剂的前期化合物，来讨论不同类型的取代基对分子IHT过程的影响。 为了能初步说明HA和HYP之间存在差别的原因，我们还分别利用密度泛函方法、CIS方法对HA八种异构体的基态、激发态分子构型进行优化。同时，我们还采用TD方法计算了各种异构体的垂直激发能。根据计算结果我们对竹红菌素和金丝桃蕙酮氢传递模式之间的差异做出了初步的解释。本论文的主要结论包括: 1.HA系列模型化合物在基态时的IHT势垒、分子内电荷分布与HA差别很小，这说明侧链对IHT过程的影响不大。HA模型化合物的IHT势垒与氧氢键键长变化和氢键键长变化呈良好的线性关系。IHT反应中伴随着一个电荷分离过程，在氢传递过程中占主导地位的是静电相互作用，这说明此IHT过程本质上是质子转移过程。 2.PQ的第一单重激发态和第一三重激发态的IHT势能面之间存在着交叉，这也是HA具有较高的三重态量子产率的原因，这一发现有利于进一步阐明花酮类光敏剂的光敏机制。PQ的IHT过程中伴随着电荷转移，这个电荷转移过程会引发系间窜越过程的发生。共辘结构对PQ及其类似物分子的激发态IHT过程具有重要影响，总的趋势是对小共辘体系，单重激发态和三重激发态IHT反应的势能曲线分离，随着分子共扼结构的增大，两个激发态势能曲线逐渐接近，发生交叉的可能性以及交叉的程度也随之增大，即从单重态到三重态发生系间窜越的可能性也随之增大。由于分子内氢传递导致单重激发态和三重激发态势能曲线交叉，致使发生系间窜越，使体系三重态量子效率显著提高，从而提高了花醒类光敏剂的光敏活性。这说明IHT过程对该类分子保持其光敏活性具有重要的意义。 3.利用cls/6一3 IG**方法对naphthazarin各种取代物IHT反应进行的计算研究发现，此类化合物的IHT势垒与分子内氢传递过程中氧氢键键长的变化和氢键键长的变化都呈现良好的线性关系，而IHT势垒与经基氧原子与发生传递的氢原子之间静电相互作用力的变化量△F之间的线性相关系数却不是很大，这说明随着分子共辘体系大小的变化分子内氢传递的本质也会随之发生变化。 4.通过计算可以推测出HA激发态的光物理、光化学过程:10Ps的瞬态过程对应于gDT一aDT反应过程，由于这个过程仅包含构象转换过程，所以无同位素效应;而50一250Ps的瞬态过程对应着gNT一四种IHT产物的转化过程，由于这个过程中包含有IHT反应过程，所以具有同位素效应。HYP的分子内氢传递过程发生在湾区内的一个质子解离之后，且loPs的瞬态过程对应于湾区内的氢传递过程。这些结论可初步地解释HA和HYP之间IHT模式存在差别的原因。