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近年来,过渡金属配合物在电致发光领域中的潜在应用成为人们研究的一大热点。目前,通过光谱和电化学技术对发光效率较高的铱金属配合物研究较多,但是对其发光、载流子传输过程等机理还尚未探明。因此,铱金属配合物的理论研究越来越受到重视。量子化学计算方法尤其是密度泛函理论已经广泛应用于解决分子结构设计、电荷转移、电子结构与光谱性质之间的关系这类问题。这不仅为实验数据提供理论依据,而且为设计高效率金属配合物材料提供理论指导。本文通过密度泛函理论深入研究了两类新型铱金属配合物的电子结构和光谱性质,而且已经得到一些理想的结论。1、实验研究指出,第一配体为2-苯基吡啶(ppy),第二配体为2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑(BTZ)及其衍生物2-(3-甲基-2’-羟基苯基)苯并噻唑(3-MeBTZ),2-(4-甲基-2’-羟基苯基)苯并噻唑(4-MeBTZ),2-(4-三氟甲基-2’羟基苯基)苯并噻唑(4-TfmBTZ)的一种新型铱金属配合物(ppy)2Ir(R-BTZ)(R-BTZ=BTZ,3-MeBTZ,4-MeBTZ,4-TfmBTZ)是一种室温下呈现多发射带的单分子白光材料。本文采用密度泛函理论较为系统的研究了其发光机理,所计算的理论值和实验值一致。此外,第二配体BTZ四位上-CF3取代可以明显影响配合物的电子结构,影响HOMO和LUMO分布,从而改变电子的转移特性,使得吸收和发射光谱明显红移。研究还发现,单分子多发射带现象是由于同时存在不同类型的电荷转移。对于所有配合物,蓝色带是来自于Ir(R-BTZ)片段的配体R-BTZ中心π→π*类电子转移跃迁发光,绿色带来自于Ir(ppy)2的MLCT(ppy→Ir)电荷转移。对于配合物1-3,红色谱主要来自于LLCT(R-BTZ→ppy)电荷转移,配合物4其红色谱主要来自于Ir(4-TfinBTZ)的MLCT(4-TfmBTZ→Ir)电荷转移跃迁。最低能发射在652-672 nm之间变化。通过一系列的理论研究可以证实实现单分子白光是可行的。2、配体为1-苯基吡唑(ppz)的配合物Ir(ppz)3是一类室温不发光的金属配合物,实验通过引入第二配体BTZ及其衍生物合成了一系列新型室温发光的铱金属配合物(ppz)2Ir(R-BTZ)(R-BTZ=BTZ,3-MeBTZ,4-MeBTZ, 4-TfmBTZ),并对其光电性质进行了测试。为了给实验现象提供合理的理论依据,本文利用密度泛函理论对其电子结构及光谱性质之间的关系进行了理论计算和分析。研究表明,最低能发射主要来源于Ir(R-BTZ)部分的MLCT(R-BTZ→Ir)电荷转移跃迁,且100%来自HOMO→LUMO的跃迁。第二配体上不同位置引入不同吸电子或推电子基团对发光有不同程度的影响,最低能发射在653-689 nm范围内变化。第二配体R-BTZ在光发射过程中起到明显作用,理论上解释了第二配体对发光颜色的调控。