随着社会的发展,利用荧光传感器识别有机小分子、阴离子、金属离子等,是科学研究的热点课题。荧光探针具有操作简单、灵敏度高、选择性好、检测范围宽、使用方便、成本低、不需要预处理、远距离发光等优点。荧光识别为环境,生物监测,医学检验等起中至关重要重要的作用。近年来,以铼等配合物为基础的荧光识别剂,正在不断设计合成与发展。铼配合物的热稳定性好,有相对较短的激发态寿命、量子效率高等优点。分析铼配合物结构特征及其光谱性质,对发展新型荧光探针有重要的研究意义。本论文是基于实验合成的母体铼配合物的基础上,通过改变配体上的基团设计新型分子,利用量子化学计算的方法,考虑溶剂化效应,从分子的基态、激发态、前线轨道、吸收光谱等性质来探究铼配合物识别不同离子的性能,分析配合物光谱变化的性质,为合成新的荧光探针提供理论依据与方向。本文的主要内容如下:1.研究不同取代基对三羰基二亚胺铼（Ⅰ）配合物识别磷酸二氢根的性能的影响。通过在其母体上的辅助配体上引入不同的吸电子基团（-NO₂,-F,-C≡C）设计了一系列的配合物。采用DFT/TDDFT方法探究了配合物以及配合物与磷酸二氢根结合后的电子结构,光谱性质等。分析结果显示,随着吸电子能力的增强,配合物的光谱发生蓝移;当配合物结合磷酸二氢根时光谱红移,在可见光区可以获得更好的吸收以及发射光谱。配合物5（-NO₂）对于磷酸二氢根有更好的识别能力,且无论吸收光谱还是发射光谱波长移动最大。2.研究带有不同刚性配体（O^O）的铼配合物识别有机小分子蒽和硝基苯的性能。研究这些配合物的电子结构以及光谱性质表明,改变不同的刚性配体,会影响配合物的电子结构,最高占据轨道（HOMO）以及最低空轨道（LUMO）的轨道性质。配合物4（2,3,5,6-四羟基-[1,4]苯醌）在识别有机物小分子蒽（An）、硝基苯（NB）有更好的性能。