共轭分子具有可加工性,柔韧性,成膜性好,能带结构通过化学方法易于调节等众多优点,被广泛应用于光致发光器件、电致发光器件、太阳能染料敏化电池、双光子材料、非线性光学材料等众多领域,1997年Marder等人发现D-π-A,D-π-D,D-A-D结构分子不但具有良好的光学性质,且这种含有给体和受体结构的染料具有良好的光物理性质和化学稳定性。通过改变化学结构,它们的发光范围可以覆盖整个可见光区域。染料分子的光谱特性是染料应用的基础,因此对染料的光谱特性研究尤为重要。文章运用从头算(Ab initio)和密度泛函(DFT)的方法对含有不同连接键的对硝基二苯乙烯衍生物进行了一系列的研究。结果表明有机染料的光谱特性与分子内的电荷转移有紧密关系,分子的电荷转移则可以通过改变取代基进行调控,最终实现在分子水平上对分子光谱特性的调控。计算给出了染料的基态和激发态几何构型、Mulliken电荷、前线轨道的能级、偶极矩和分子光谱等详细信息。为发光材料的实验研究提供了有价值的理论依据。同时也为进一步探索优质高效的发光材料做出了重要贡献。研究了通过酯键连接二苯甲酮的对硝基二苯乙烯和与“母体”对羟基二苯乙烯两类化合物的结构优化,发现二者在结构特性上有较大的差异性,从而导致它们在光谱性质上的表现出差异性。含二苯甲酮的二苯乙烯的染料在二苯乙烯片段上电子密度明显少于其母体分子的二苯乙烯片段的电子密度。因此,使酯键连接二苯甲酮的对硝基二苯乙烯的吸收光谱明显发生蓝移。理论研究了含酯键和醚键两类不同的对硝基二苯乙烯衍生物的结构优化与光谱性质。结果表明分子的前线轨道与分子的激发态结构关系密切,酯键取代导致电荷向吸电子基团移动,化合物的有效共轭长度缩短,偶极矩差变小,能隙变大,光谱明显蓝移。另外,各个化合物TDDFT/DFT方法得到的吸收光谱较TDDFT/HF方法发生了红移,TDDFT/CIS方法得到的发射光谱较TDDFT/HF方法得到的吸收光谱发生红移。