二氢卟吩e6（e6）和e4及其金属配合物因为结构稳定，在长波（600nm～660nm）范围内具有强的吸收，而且单线态氧量子产率高，具有强的光敏性，是重要的光敏剂，在光动力疗法（PDT）中有重要应用。因此，对该类化合物的结构特点和电子光谱性质等方面的研究具有理论指导意义。　　 本文应用密度泛函（DFT）方法，在B3LYP优化的基础上，比较B3LYP、LSDA和HCTH三种泛函计算的电子光谱，为研究二氢卟吩e6和e4类化合物寻找合适方法。用PCM模型模拟水溶剂对光敏剂几何结构和电子光谱的影响。研究结果对光敏剂的设计与开发有理论指导意义。本研究工作主要包括以下三部分的内容：　　 研究了e6，e4的几何构型、稳定性和不同方法的光谱差异。结果表明，e6中的乙羧基最容易脱去，生成c；其次是甲羧基脱掉，生成b；丙羧基最不容易脱羧生成d。e4三个异构体的稳定性顺序为b>c>d。考虑溶剂化效应后，e6和e4的几何构型更合理，它们的最大吸收波长与实验相吻合。其中，混合泛函B3LYP计算的吸收波长偏小，而交换-相关泛函HCTH计算的波长分别为635nm和408nm，接近实验值655nm和402nm。此外，Q带跃迁符合Gourterman的四轨道模型，属于π-π*的跃迁类型。　　 研究了e6，e4金属配合物M-e6和M-e4（M=Mg、Cu、Zn）的几何结构和电子吸收光谱。结果证明，M-e6和M-e4配合物中的金属位于卟吩环的中心，并且几乎与环在同一平面。通过NBO的成键分析发现，Cu-N的键级最大，共价作用强。Zn-N，Mg-N的键级较小，主要以静电作用力结合；M-e6和M-e4的Q带和B带吸收都是由HOMO-1，HOMO和LUMO，LUMO+1之间的相互跃迁组成，跃迁类型属于π-π*，除了Cu对电子跃迁有较大贡献外，其它金属配合物的吸收主要是由卟吩环内的电荷转移引起，金属几乎没有贡献。与M-e6相比，Cu-N键级明显增大，但吸收光谱发生蓝移。　　 研究了AL（OH）L和Sn（Ⅳ）（OH）2L（L=e6和e4）的结构特征和光谱性质。结果表明，Al 和Sn（Ⅳ）的e6、e4金属配合物的M-N与M-O结合力强，而且在620nm以上有强的吸收，具有优良光敏剂的条件。特别是Sn（Ⅳ）（OH）2-e6和Sn（Ⅳ）（OH）2-e4的最大吸收波长在640nm以上，可作为有潜力的光敏剂。