功能纳米材料在癌症的早期诊断与治疗中具有潜在的应用前景。最近,Ni纳米粒子在生物医学等方面的应用已初露端倪,然而Ni纳米粒子对生物细胞的具体影响依然未知,因此通过理论计算研究镍纳米材料与细胞的相互作用机制对设计新型的纳米探针和抗肿瘤药物具有十分重要的意义。　　 鉴于此,本工作在我们前期实验研究工作基础上,利用量子化学等方法对镍团簇及具有不同镍原子数的镍团簇分别和氨基酸的两个重要基团羧基和氨基的相互作用进行了系统的研究。特别地,从能量、分子结构和电子结构参量等方面对镍团簇分别与有机小分子CH3NH2和CH3COOH之间的相互作用及电子转移机制等进行了详细的探讨和研究。　　 本论文主要研究内容如下:　　 1、利用密度泛函方法LAN2TZ+基组对原子数为1到6的镍团簇进行了研究,并且对优化得到的稳定构型与其他方法的相关研究结果和实验数据进行比较。对不同自旋多重度的镍团簇进行全结构优化,并对相应的优化结构计算零点能及其他参数,得到的三重态为镍团簇的稳态自旋多重度。同时,对三重态的镍团簇的电子性质做了系统分析,结果表明,随着镍原子数的增加,镍团簇的稳定性降低。　　 2、利用密度泛函方法在B3LYP／6-31G(d,p)水平下分别优化CH3NH2和CH3COOH的结构,并且计算相应的能量参数等。　　 3、利用密度泛函方法对不同原子数的镍团簇和CH3NH2的作用模式进行了系统的研究,三重态条件下在B3LYP／6-31G(d,p)&LAN2TZ+水平对复合物Nin-CH3NH2(n=1-6)进行了全结构优化,得到能量最低的复合物结构,并且计算复合物的能量及相互作用能△E(Nin,CH3NH2)。研究结果表明,Nin团簇与CH3NH2之间存在相互作用,且结合位点在N原子和Ni1原子上,Ni1原子和N1原子之间的距离是随着镍原子数的增加而逐渐变小,△E(Nin,CH3NH2)。随着镍原子数的变化呈现奇偶性的变化,镍原子数为偶数时比相邻原子数为奇数的△E(Nin,CH3NH2)要高,其变化区间为[-18 KJ／mol,-55 KJ／mol]；镍团簇与CH3NH2相互作用过程自然键轨道分析,结果表明电子转移主要发生在氮原子的孤对电子向Nin团簇中Ni1的孤对电子反键轨道和Ni1-Ni2的σ反键轨道电子转移的过程中,二阶稳定化能的结果也表明了N-Ni键在稳定复合物中起着主要的贡献。　　 4、利用密度泛函方法对不同原子数的镍团簇和CH3COOH的作用模式进行了系统的研究,三重态条件下在B3LYP／6-31G(d,p)& LAN2TZ+水平对复合物Nin-CH3COOH(n=1-6)进行了全结构优化,并且计算出复合物的能量及相互作用能△E(Nin,CH3COOH),得到了能量最低的复合物结构。研究结果表明,Nin团簇与CH3COOH之间存在相互作用,且结合位点在羰基氧原子O1和Ni1原子上,O1原子和N1原子之间的距离是随着镍原子数的增加而逐渐变小,当镍原子数n≥4时,距离值趋于稳定；△E(Nin,CH3COOH)随着镍原子数的变化先增加后减小,在n=4时达到峰值-134 KJ／mol。镍团簇与CH3COOH相互作用过程自然键轨道分析的结果表明,电子转移主要都发生在CH3COOH的羰基氧01的孤对电子向Nin团簇中Ni的孤对电子反键轨道和Ni1-Ni2的σ反键轨道子转移的过程中。　　 5、对Nin团簇与CH3NH2和CH3COOH的相互作用进行比较,结果表明,Nin团簇更容易与CH3COOH发生相互作用。