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近年来，含硼有机发光材料因其独特的光电性能而成为电致发光领域的研究热点，在有机电致发光二极管、非线性光学、荧光分子探针等领域得到广泛应用。由于硼原子具有空p轨道，在有机共轭体系中引入硼原子能够大幅度降低体系的最低空轨道，因而给体系带来新颖的光电性质。因此，从理论上研究含硼有机分子的光物理性质，探究其结构-性质之间的关系，对于设计和发展具有理想性质的光电材料非常重要。本论文利用密度泛函理论方法，对典型的含硼有机分子如BODIPY类衍生物的光物理性质进行深入探究，希望可以帮助人们理解和认识含硼有机光电材料的结构-性质之间的关系，为设计和合成新颖的含硼有机发光材料提供理论依据和支持。主要内容如下：第一部分：选取BODIPY衍生物单体分子1、Ph1、和角型二聚bisBODIPY分子2、Ph2及其各自的堆积模型为研究模型，系统研究了它们的光谱和传输性质，以探究单体结构与聚集模型的光谱性质之间的关系。结果表明，与单体相比，2和Ph2的光谱红移。分子间相互作用对2和Ph2影响非常小，说明角型结构可以有效抑制激基复合物导致的自猝灭。此外，计算结果表明BODIPY母体8-位的芳香取代几乎对光谱没有影响。分子2和Ph2在固相下具有较高的电荷传输速率和较高的荧光量子效率，可以作为优秀的双极性材料和发光材料。第二部分：使用密度泛函方法对四个BODIPY衍生物分子1-4的光物理性质进行研究，探讨它们斯托克位移大的原因及设计高效的红光BODIPY材料。在激发态下，1-2的几何弛豫较大且分子本身具有分子内电荷转移特征，导致它们具有大得斯托克斯位移。3的几何弛豫较小，因而具有蓝移的发射波长，尽管它的共轭面与1相当。设计分子4具有大的斯托克斯位移，是一种稀少的高效红光BODIPY材料，预计在OLEDs领域具有大的应用潜力。第三部分：结合密度泛函和概念密度泛函方法，研究了平面化效应对三苯基硼化合物光物理性质以及化学反应活性的影响。研究结果表明，由于硼中心的强电子诱导效应，平面化合物1和2有更低的HOMO轨道能级，使化合物1吸收光谱的蓝移。尽管1和2中三配位的硼中心原子是裸露的，它们的反应活性明显低于Mes3B。这一有趣且不合常规的现象是由于硼原子中心空的p轨道被相邻碳原子的π电子局部填充，这一结论已经通过分析电子密度的拉普拉斯值和NBO所证实。