卟啉类化合物具有特殊的电子结构和光谱性质，在一些生命过程中起着关键性的作用。另外，卟啉化合物在生物医药、光电材料等领域有广泛的应用前景。所以系统研究卟啉分子的结构-性质关系有重要意义。　　 光谱分析可以提供有关卟啉分子电子结构方面的信息，可以用来研究卟吩环与其它基团（例如外围取代基和轴向配体）之间相互作用的性质。除了实验方法，量子化学理论计算也是研究卟啉化合物电子结构和光谱性质的有效手段。近些年来已有许多应用密度泛函理论研究卟啉衍生物电子结构和光谱性质的报道，但是这些研究仅侧重于某单一影响因素，缺乏系统性和全面性。为进一步完善对卟啉化合物结构-光谱性质关系的理解，我们在本论文中通过理论结合实验的方法，研究了多种meso-取代卟啉分子的电子结构和紫外吸收光谱性质，得到了与实验测量结果相吻合的数据，较好地分析和解释了meso-取代对卟啉紫外吸收光谱的影响。具体的研究成果包括:　　 (1)通过TD-DFT理论计算研究了一系列meso-苯基取代卟啉的锌配位化合物和二酸衍生物的紫外吸收光谱，并对比了三种密度泛函(PBEPBE、B3LYP和PBE1PBE)的理论计算精度。理论计算预测的吸收波长红移与实验结果较吻合。通过对几种卟啉衍生结构模型的理论计算，研究了取代基电子效应和结构畸变效应对卟啉吸收峰红移的贡献。结果表明:meso-苯基基团的供电子效应是锌卟啉B带和Q带红移的主要原因，也是卟啉二酸B带红移的主要原因，卟啉二酸的Q带红移则主要归因于π电子离域效应。　　 (2)为了研究meso-位吸电子基团对卟啉吸收光谱的影响，设计合成了几种meso-溴取代和meso-硼酸酯取代卟啉。通过紫外可见光谱分析发现，卟啉吸收波长与meso-取代基的种类和数量有密切关系。同时，meso-取代基对锌卟啉与轴向配体（吡啶及4，4-联吡啶）的作用有显著影响。　　 (3)为了解释(2)中的实验结果，我们应用PBE1PBE/6-31G(d)方法对相关卟啉进行了理论计算，结果表明:meso-位溴或硼酸酯取代降低了卟啉的HOMO-LUMO轨道能量间隙，使卟啉吸收峰发生明显的红移。同时，meso-基团的吸电子效应，有利于卟啉中心金属离子与轴向配体（吡啶类）的配位作用。其中，溴取代基对卟啉电子结构和吸收光谱的影响明显大于硼酸酯取代基。