分子质子转移是基于氢键动力学中最重要的反应之一,它在化学、生命科学、生物学、遗传学等学科中都发挥重要作用。激发态分子内质子转移（ESIPT）过程广泛存在于光物理、光化学反应过程中,具有ESIPT特性的分子通常因具有大斯托克斯位移和高量子产率等特点,被广泛用于荧光探针、光学材料和有机发光材料等多个方面,这使对ESIPT过程的研究成为热点课题。本论文基于密度泛函（DFT）和含时DFT（TDDFT）理论,研究了分子ESIPT的机理以及探究了不同π共轭取代对ESIPT过程的影响。采用DFT和TDDFT方法,研究了探针分子4a-E在乙醇溶液下的ESIPT机制。优化的分子构型、前线分子轨道分析以及非共价相互作用分析结果表明,相比在基态,4a-E分子在第一电子激发态的分子内氢键相互作用均得到增强。势能曲线分析结果表明,在S0态下由于转移能垒太高,4a-E的质子转移过程无法自发进行,而在S1态4a-E分子可以实现质子转移过程。最终结果表明分子内氢键在光激发后具有加强的变化趋势,氢键的加强可以促进质子的转移。采用DFT和TDDFT方法,以恶唑啉取代的羟基芴（Oxa-OH）、羟基化苯并恶唑（BO-OH）和萘并恶唑（NO-OH）为研究模型,研究了π共轭取代对Oxa-OH、BO-OH和NO-OH分子光物理过程的影响。优化的分子构型和红外振动光谱分析结果表明,随着添加π共轭基团后,Oxa-OH、BO-OH和NO-OH分子的O-H距离逐渐缩短,使得分子内氢键相互作用增强。此外,前线分子轨道和RDG图分析结果表明,Oxa-OH、BO-OH和NO-OH分子在第一电子激发态的分子内氢键增强。添加π-共轭取代后,NO-OH的势垒高度较高,而其烯醇和酮构型的荧光峰相对于Oxa-OH构型发生明显的移动,也就是说π-共轭取代能够获得更宽的荧光。