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香豆素及其衍生物是一类重要的激光染料和荧光染料，应用于电致发光材料、太阳能电池的有机光敏染料以及生物蛋白研究中的荧光探针等诸多领域。本文应用量子化学中的密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）对一系列香豆素的键长、键角、电荷分布和前线分子轨道（HOMO和LUMO）能量进行了计算，分析了在分子的3，4，7-位有不同取代基时，这些参数变化对分子吸收波长的影响。首先，先由Chem3D程序包获得香豆素及其衍生物分子的初始构型，接着在不施加任何对称性限制的条件下，在RHF（Restricted Hartree-Fock）水平上，采用半经验（semi-empirical）PM3方法对分子进行几何构型预优化。在此基础上，用5种方法B3LYP／3-21G、B3LYP／6-31G、B3LYP／6-31G*、B3LYP／6-31G**和HF／6-31G*对分子进行了全优化并计算了频率，得到的结果显示B3LYP／6-31G*方法计算香豆素及其衍生物耗时较少，结果良好。然后采用Gaussian03程序包对全优化的分子进行进一步计算，用B3LYP／6-31G*计算其分子包括几何构型的全优化和频率、轨道能量，从而得到表征分子特性的量子化学参数——键长、键角、分子中各原子间距、电荷分布、轨道能量(EHOMO、ELUMO、AE)，用TD-DFT方法计算电子光谱。分析了在香豆素及其衍生物在3，4，7-位上不同取代基对分子的几何构型、电子结构和电子光谱的影响，获得与实验值一致的趋势。在3，4-位上有吸电子基团、7-位上有推电子基团时，分子的共轭性增强，跃迁所需要的能量减小，波长红移。第三，探讨了前线分子轨道与不同取代基之间的关系、不同取代基在不同位置对香豆素及其衍生物的电子光谱的影响以及吸收波长与能隙差之间的线性关系等。计算的吸收波长与分子基态能隙Δε以及单电子第一激发能ΔE成线性关系，并得出了回归方程，预测结果与计算结果符合的很好。