在实际工业生产中,金属材料容易被锈蚀从而失去应有的性能,在环境介质中适量添加有效的缓蚀剂能减缓或阻止金属腐蚀的产生,这是能够有效防止因锈蚀导致损失的方法之一。因此,寻找高效率的缓蚀剂就成为了重要的研究课题。苯并咪唑和咪唑啉类衍生物容易吸附在金属表面,能够在金属表面覆盖形成一层保护膜,从而隔开金属与环境介质,可以有效减缓金属的腐蚀,是非常有价值的缓蚀剂。在苯并咪唑和咪唑啉母体上添加不同的官能团,会使缓蚀剂的缓蚀效率得到不同程度的改善。可以添加的官能团种类繁多,而得到的衍生物彼此之间缓蚀效率也有差别。如果通过实验测试方法来寻找其中效率最高的缓蚀剂,工作量会很大,并且成本也会很高,另外,在没有相关理论指导的情况下,实验具有很大的盲目性和随机性。为了克服这些缺陷,寻找缓蚀效率与分子结构和官能团之间的关系,本文采取密度泛函理论（DFT）对含有不同官能团的缓蚀剂分子进行了分析,使用Gaussian 09对设计出来的分子进行优化并计算其量子化学参数,从而比较这些分子缓蚀效率的高低,设计出比较好的缓蚀剂分子结构。本文的工作内容主要包括以下三方面:1.通过在苯并咪唑和咪唑啉缓蚀剂分子母体上添加不同的官能团,得到了总计125种包含不同官能团的苯并咪唑和咪唑啉类缓蚀剂分子结构,并对这些结构进行了优化;2.选取了能隙（△E）等7个物理量来作为评价缓蚀效率的指标,并根据这些指标对所设计的不同缓蚀剂分子结构进行了分析对比,给出了不同的官能团结构对缓蚀效率的影响;3.从影响缓蚀效率的物理机制入手,通过能级图分析了分子能级对缓蚀效率的影响,并且通过前线分子轨道图研究分子轨道对最终缓蚀效率的影响。通过以上工作,我们发现官能团的种类和个数均对最终的缓蚀效率有影响,同时,以长链作为官能团时,链长和支链结构的变化也会导致分子结构的缓蚀性能改变。这一工作可为设计新型缓蚀剂分子提供理论指导。