亚酞菁（SubPc）是酞菁的同系物，具有较大的共轭和非中心对称的锥形结构，可能像酞菁一样成为有效的功能材料应用于高密度光存储等领域。本文采用量子化学方法对一系列SubPc的结构和性能进行了较系统的理论研究。 首先比较了十种不同理论方法计算SubPc的结果，测试了不同方法对SubPc的适用性。发现半经验分子轨道MNDO和AM1方法、Hartree-Fock从头算方法和B3LYP／STO-3G方法不适用；B3LYP／3-21G水平下计算所得几何构型和振动频率均较好，计算所得总能量与B3LYP／6-311G^**能量有很好的线性关系，而且计算所需时间和资源较少，可用于较大的分子，因此B3LYP／3-21G方法对SubPc较适用。 然后采用B3LYP／3-21G方法计算了具有不同中心、不同轴向配体或不同苯环取代基的117个SubPc分子的几何构型、电子结构和光谱性质，研究了不同基团在轴向和苯环上取代对上述性质的影响。计算得到中心为B、Al和Be的所有SubPc均为锥形结构，中心为B时异吲哚单元绕C_α-C_α轴旋转角度φ约为26°～28°，中心为Al和Be时φ分别为40.0°和34.8°。轴向和苯环上取代对φ影响都较小，对取代位置附近的几何参数和原子上电荷分布影响较大，而对偶极矩μ影响很大。轴向取代对前线轨道及其能级差ΔE影响很小，而苯环上取代时能提供π电子的取代基对ΔE影响较大。中心为Al和Be的SubPc的ΔE比中心为B的略低。轴向和苯环上取代后总能量均降低一定值，苯环上取代比轴向取代时能量降得少。单取代、二取代和三取代SubPc的取代基都在不同苯环的周边位时能量比在非周边位时低，另外，具有C₃对称的三取代SubPc一般比不对称的能量略低；六取代SubPc中三个在周边位、三个在非周边位且具有C₃对称的能量较全在非周边位或全在周边位的低，而且全在非周边位的能量比全在周边位的低。ZINDO方法算得SubPc的UV-vis谱都在268～283和630～675 nm处有较强的吸收带，苯环上卤素取代时都略微红移。 设计计算了氯亚酞菁（3）的八种可能的二聚体和两个双核亚酞菁。由于分子相互作用的影响，二聚体和双核亚酞菁中的φ均分为两组值（21.4°～21.9°和26.0°～26.6°），部分小于3（26.1°），相应地异吲哚与三个亚胺基N更接近于一个平面；其它几何构型参数与3相差不大，顺式和反式双核亚酞菁的相应参数也很接近。具有C_2h对称的二聚体和双核亚酞菁为非极性分子，而具有G_2V对称时μ很大（12.23～12.51 D）。顺式和反式双核亚酞菁的能量非常接近，反式只比顺式低0.76 kJ·mol^-1，它们的ΔE都是2.27 eV，比3低0.57 eV，也比二聚体低。两个单体凸-凸重叠形成二聚体时能量硕士论文亚酞著衍生物结构和性能的密度泛函理论研究降低较多，其△E也比单体小:而凹一凹重叠时能量基本不变，△E与单体也基本相同。二聚体的两个subPc间有少量的电荷转移（0 .001一o.017e），林最大的二聚体中电荷转移最多，这可能是导致其林比其它二聚体大的原因之一。