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21世纪的今天,量子化学计算已经广泛的应用于物理、化学、生物和材料等多个领域。利用量子化学方法模拟分子的微观运动行为,探究物质的结构和性质,从而为实验提供理论指导也逐渐成为人们关注的热点之一。本论文采用密度泛函理论方法,研究了几种荧光化合物的性质。从四取代中心咪唑化合物（TIC）的分子内氢键入手,用含时密度泛函理论研究激发态下氢键的动力学行为。通过计算TIC分子的前线轨道、电子组态、红外光谱和势能曲线,阐明TIC分子的双荧光发射机理。结果表明:激发（S1/S2）态下,TIC分子的分子内氢键缩短;这有利于分子内的电荷和质子转移,促进TIC分子在S1态发生扭曲的分子内电荷转移（TICT）过程和在S2态一个激发态分子内质子转移（ESIPT）过程的发生。TIC分子的双荧光发射机理为:极性质子溶剂中,TIC分子和溶剂分子可能发生分子间相互作用,抑制分子的ESIPT过程,因此在激发S1态表现醇式单荧光;半极性或非极性环境中,TIC分子和溶剂分子没有相互作用,能快速在激发S2态发生ESIPT过程,从而发射酮式荧光。研究三种7-二乙胺基香豆素荧光探针特定β碳上的反应活性,解释3-（2-甲酰丙烯氰）-7-二乙胺基香豆素能快速、高灵敏度检测CN-的实验现象。通过比较三种香豆素荧光探针的轨道能级差（ΔE）、静电势（ESP）和特定β碳上H的电荷,说明三种香豆素探针中3-（2-甲酰丙烯氰）-7-二乙胺基香豆素特定β碳上的活性最大,最有利于与富电子CN-发生反应。并从理论上说明β碳原子上所连基团的电负性越强,β碳原子的亲电能力就越强,更有利与CN-发生反应,从而为实验设计合成新型氰化物荧光探针作理论指导。发现3-（2-甲酰丙烯氰）-7-二乙胺基香豆素的两种构型在紫外吸收波长、核磁位移、轨道能级差和原子电荷等多个方面具有相近的数值,猜测其在同一体系中可能平衡存在两种构型。通过过渡态搜索,执行固有反应内坐标（IRC）反应路径计算和单点能计算,理论预测3-（2-甲酰丙烯氰）-7-二乙胺基香豆素的两种构型平衡存在的可能性。这一理论预测结果还需要进一步的实验论证。