光化学反应是最基本的，也是最重要的物理化学过程之一。它为生命过程和环境保护的研究提供了重要的理论基础；在新材料、新能源和信息技术等领域中发挥着独特的作用。光化学反应一直是极为活跃的化学和物力研究课题，倍受理论和实验化学家的关注。 光诱导的电荷转移及光诱导的质子转移都是基本的光化学反应，随着理论及实验手段的丰富和发展，化学家们对生物光合成和有机光化学反应本质规律的认识逐渐深入，但是目前最先进的飞秒超快时间分辨激光技术仍无法探测激发态分子最初零--几十飞秒Frank-Condon区域的动力学即短时动力学，因此迫切需要有新的研究手段和方法来探明光诱导电荷转移/质子转移的短时动力学。光物理和光化学过程的互相竞争等使光化学反应过程错综复杂。因此，光诱导电荷转移/质子转移反应短时动力学的研究是一项极具挑战性的前沿课题。 本文采用共振拉曼光谱技术研究了水杨醛、苯甲醛、苯甲酸等化合物在环己烷、甲醇溶液中的光诱导质子转移/电荷转移反应Frank-Condon区域的短时动力学特征，并结合密度泛函理论及活性空间自洽场计算方法探讨了水杨醛，苯甲醛、苯甲酸等化合物光化学反应在微观反应动力学上的调控因素，在以下几个方面做出了贡献。 (1)水杨醛在基态存在两种质子转移互变异构体，分别称为facialketo异构体和backwardketo异构体，但是在B3LYP/cc-PVTZ或MP2/cc-PVTZ计算水平下，facialketo异构体不存在。我们用STQN方法优化获得了水杨醛及其backwardketo异构体之间的过渡态结构。在CASSCF/cc-PVDZ计算水平下优化获得了水杨醛激发态S1态的平衡几何结构，并用CASSCF/MP2方法确定了其单点能；利用UB3LYP/cc-PVTZ计算方法优化获得了水杨醛激发态T1态的平衡几何结构。 获得了水杨醛在环已烷溶液中的吸收光谱，测得其质子转移吸收带在330nm左右；采用319.9nm和341.5nm的激发光获得了共振拉曼光谱，并进行了强度分析。研究结果显示，水杨醛在Frank-Condon区域的短时动力学具有多维性，主要沿CCH面内弯曲+C-O-H面内弯曲振动v14(1314cm-1)，C=C-C(=O)面内弯曲+C=C-C(-OH)面内弯曲振动v37(261cm-1)等与ESIPT过程相关的C-C=O/C-O-H弯曲振动反应坐标展开，其总振动重组能为1506cm-1；2-羟基苯乙酮总振动重组能为2808cm-1，Frank-Condon区域的短时动力学主要沿苯环变形振动+CH3伞形振动v19(1324cm-1)等与苯环相关的苯环变形振动和C=C-H面内弯曲振动反应坐标展开。Hα-C=O的Hα被CH3取代后，不仅调整了Frank-Condon区域ESIPT反应的动力学而且引起各个振动模能量分配的改变。 (2)测得苯甲醛在环己烷溶液中的最大吸收带在241nm左右；在甲醇溶液中的最大吸收带在245nm左右，采用239.5nm、245.9nm和252.7nm的激发光获得了其共振拉曼光谱，并进行了强度分析。研究结果显示，苯甲醛在环己烷和甲醇溶液中Frank-Condon区域短时动力学具有多维性，主要沿C=O伸缩振动v7(|△|=0.73/0.70，λv=457/416cm-1)，苯环对称伸缩振动v8(|△|=0.95/0.96，λv=723/734cm-1)2个主要的活性振动模展开，这2个很强的振动模在两种溶液中的动力学特征变化不大；而CH面内弯曲振动v16(|△|=0.63/0.45，λv=232/117cm-1)，CCC三角振动v23(|△|=0.63/0.50，λv=201/124cm-1)，Ph-CO-H伸缩振动+苯环CCC面内弯曲振动v26(|△|=0.78/0.65，λv=254/173cm-1)，这3个中等强度的振动模变化比较大，其在甲醇溶液中的强度明显降低，其中很可能是极性溶剂甲醇对苯环的C=C-H振动产生了很大的影响。苯乙酮在环己烷溶液中总振动重组能为2104cm-1，与苯甲醛相差不大，其中48％的重组能分在C=O伸缩振动v8(|△|=0.60，λv=302cm-1)和苯环对称伸缩振动v9(|△|=9.95，λv=715cm-1)上，与苯甲醛很相似，这表明CH3的取代并没有改变苯甲醛Frank-Condon区域短时动力学特征，苯甲醛在其S3态可能与苯乙酮有相似的光解离过程。水杨醛是苯甲醛的衍生物，OH在苯环邻位取代后引起水杨醛1506cm-1总振动重组能主要分布于与ESIPT过程相关的C-C=O/C-O-H弯曲振动反应坐标上，而苯甲醛2028cm-1的总振动重组能主要分布于C=O伸缩振动，苯环对称伸缩振动等与键的伸缩振动相关的反应坐标上。 (3)测得苯甲酸在甲醇溶液中的最大吸收带在225nm左右，采用223.1nm、228.7nm和239.5nm的激发光获得了其共振拉曼光谱，并进行了强度分析。研究结果显示，苯甲酸在甲醇溶液中Frank-Condon区域短时动力学具有多维性，主要沿C=O伸缩振动v7(|△|=0.50，λv=212cm-1)，苯环对称伸缩振动v8(|△|=0.93，λv=691cm-1)2个主要的活性振动模展开，伴随其它4个中等强度的振动模，这与苯甲醛很相似。苯甲醛中76％的重组能分布于C=O伸缩振动和苯环对称伸缩振动上，但是其中C=O伸缩振动在苯甲醛中的强度明显比苯甲酸要高，这是因为苯甲酸与甲醇分子间氢键的作用很强，从而使其C=O伸缩振动的振动减弱。苯甲酸与水杨醛是同分异构体，但是OH在苯甲醛不同位置的取代却引起二者Frank-Condon区域短时动力学特征产生了很大差异。水杨醛1506cm-1的总振动重组能主要分布于与C-C=O/C-O-H相关的键的弯曲振动上，而苯甲酸1506cm-1的总振动重组能主要分布于键的伸缩振动上。