在社会日益进步的今天,“绿色健康”的观念已然深入人心,天然来源的植物雌激素因其特殊功效逐渐走进公众视野。研究发现,植物雌激素对植物自身和人类都有着重要作用,而其提纯、保存、作用的发挥及植物生理生态等方面均收到一个重要因素的影响—“光”。本文主要选取两类植物雌激素的母体分子,通过理论计算的方法探究其光反应机理,以求为其效用的发挥提供帮助。二苯乙烯类植物雌激素白藜芦醇以二苯乙烯为母体分子,通常是一类植物自身合成的植物抗毒素,用以抵抗有害病菌的侵入或环境压力;同时其母体分子二苯乙烯也与生物视觉的初级阶段有关。我们结合电子结构计算和非绝热动力学模拟,探究了顺式-二苯乙烯分子的光致异构化过程。结果如下:(1)静态电子结构计算表明,顺式-二苯乙烯的S1态为明态,并且该体系在Franck-Condon区具有较平坦的S1态势能面。(2)我们获得三个S1/S0圆锥形交叉点(CI),并提出两条非绝热失活路径,使体系有效地回到基态。在第一条途径中,当光激发到S1态后,顺式-二苯乙烯沿着S1态势能面前进,并迅速到达S1态极小点。此后,分子趋向于在中心C=C双键周围发生异构化,直到遇到S1S0-C圆锥交叉点,体系通过此交叉点衰减到基态。另一个途径涉及S1S0-D圆锥交叉点,S1体系从该交叉点衰减到基态并产生光环化产物。(3)除了机理信息外,我们还通过计算预估S1激发态的寿命为600.0fs,并在2ps模拟时间结束时获得了三种产物(顺式、反式异构体和环化产物)。通过以上研究,我们从理论上清晰地阐释了二苯乙烯的光化学反应机理,值得注意的是,理论计算结果与实验结果具有高度的一致性。因而,我们将成功的研究经验迁移至另一类重要植物雌激素分子的光反应机理研究中,即槲皮素母体分子3-羟基黄酮。槲皮素可以作为一种植物病毒剂,用以防控植物病毒病;因其母体分子易诱导双荧光现象,这利于植物呈现花色和光合作用。研究发现,3-羟基黄酮分子在S1激发态的Frank-Condon区域是明态,从S0基态到S1激发态的电子跃迁主要来源于HOMO-LOMO的单重激发。对比S0基态、S1激发态结构及HOMO、LUMO前线分子轨道可以推测,由激发态衰变为基态的过程中,可能会发生激发态分子内质子转移。同时,我们还得到了最大吸收波长与垂直激发能,与实验结果基本一致。随着科学技术的发展与量子化学理论的逐步建立,我们不仅可以从实验上探索分子的光化学与光物理性质,同时可以在理论上进行相关验证与预测,为实验提供一定的理论指导。本研究利用量子化学的研究方法,探究了白藜芦醇母体分子二苯乙烯和槲皮素母体分子3-羟基黄酮的光物理和光化学性质,为植物雌激素母体分子光反应机理的研究提供了新思路。