抗生素滥用严重且与重金属离子共存,导致水体复合污染日益突出。表层水体中,光化学降解是抗生素的主要转化方式之一。金属离子可以与抗生素的O、N、S等杂原子发生配位作用,从而影响其环境光化学行为。研究抗生素金属配合物的结构和光吸收性质,对于了解复合污染水体中抗生素的环境光化学行为具有重要价值。本文以磺胺嘧啶为模型化合物,基于量子化学密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,通过结构优化及相互作用能的计算,预测了Mg2+与磺胺嘧啶形成配合物的结构和光吸收性质。结果表明,Mg2+可以与磺胺嘧啶形成1：1配合物；磺酰胺基的N和O原子参与配位反应配位,同时结合一个水分子；配位前后磺酰胺基的键长、键角和二面角发生明显变化。Mg2+的配位作用影响磺胺嘧啶分子前线轨道分布和能级,配位后体系吸收光谱发生红移,实验验证与计算结果基本一致。为进一步验证该预测方法的可靠性,揭示配位作用的影响规律,计算模拟了Ca2+和Zn2+与磺胺嘧啶的配位作用及其对磺胺嘧啶结构和吸收光谱的影响。结果表明,Mg2+、Ca2+和Zn2+均与磺胺嘧啶形成双齿配合物。结合一个水分子时,配合物稳定性最强,符合如下规律：Zn2+>Mg2+>Ca2+；配体类型和配位水分子的氢键作用是影响配合物稳定性的主要因素。SDZ-分子中的磺酰胺基是主要的配位基团,配位前后几何结构变化明显。三种金属离子的配位作用影响SDZ-前线分了轨道分布和能级。配位后,体系吸收光谱红移,且配位作用越强,吸收光谱红移越明显,有利于磺胺嘧啶吸收长波太阳光。