环金属铱配合物由于具有较高的发光效率，稳定的电化学性质和多变可调控的发射波长，在高灵敏度电致化学发光（ECL）传感器的应用方面具有很大潜力。尽管已有许多铱配合物应用于ECL研究中，但是其结构与ECL效率之间的关系尚不清楚，缺乏相关理论来指导合成或者筛选具有较高ECL效率的铱配合物。本文选择了6种含有不同配体的铱配合物:二（2-苯基吡啶）（N-苯基乙酰胺）合铱（1），二（2-苯基吡啶）（N-苯基苯甲酰胺）合铱（2），二（2-苯基吡啶）[N-（1-萘基）苯酰胺]合铱（3），二（2-苯基吡啶）（N-苯基甲基丙烯酰胺）合铱（4），二（2-苯基喹啉）（N-苯基甲基丙烯酰胺）合铱（5），二（2-苯基喹啉）（乙酰丙酮）合铱（6），从发光试剂铱配合物和共反应物毒品两个方向着手，借助理论计算，分别研究了二者的结构对电致化学发光体系的影响，对提高铱配合物体系的ECL效率提供了理论上的指导。具体内容包括：1.采用循环伏安法研究了6种铱配合物的电化学性质，均出现了一对准可逆的氧化峰，氧化电位位于0.95V至1.51V （vs. SCE）之间；而还原过程都是不可逆的，发生在－1.58V至－1.86V （vs. SCE）。理论计算结果表明，前线轨道的能级及组成分别影响铱配合物的氧化还原电势及电化学可逆性。氧化电位通过在主配体的苯基部分或者辅配体上取代不同的基团得以调控，这些部位的改变对最高占据轨道（HOMO）的影响较大。还原反应主要发生在主配体的吡啶或喹啉部分，通过在吡啶或喹啉上引入合适的取代基，可以控制铱配合物的最低未占轨道（LUMO）能级，从而获得所需的还原电位，辅配体对还原电位的影响几乎可以不计。2.研究了不同配体对铱配合物ECL效率的影响。1-6号铱配合物与三丙胺（TPA）反应产生的ECL效率分别为0.032，0.020，0.014，0.041，0.11及26（以Ru（bpy）32+做为参比）。运用密度泛函理论（DFT）计算所得的铱配合物阳离子自由基及分子（M+和M）的LUMO能级被用来评估发光过程中的电子转移效率（Φes），TPA的HOMO能级与M+或M的LUMO能级间的差距越大，电子转移越容易进行，Φes值越大，可能使得ECL效率越大。通过计算反应的吉布斯自由能可以判断铱配合物与共反应物产生ECL的路径。3.基于前两章的研究，选择了6种铱配合物中ECL效率最高的（pq）2Ir（acac），并将其用于毒品的分析检测研究中。分析了毒品分子的电离能及N原子周围几何构型对电致化学光体系ECL效率的影响。根据共反应物的分子结构可以预测其可能的ECL活性，对于筛选合适的共反应物具有重要意义。（pq）2Ir（acac）检测吗啡、可待因、海洛因、麻黄碱及冰毒具有很高的灵敏度，检测限分别为4.90×10^-10mol/L，1.05×10^-11mol/L，1.44×10^-10mol/L，5.46×10^-9mol/L及9.13×10^-13mol/L，有望成为一种柱后检测的高灵敏度方法。