鲁米诺，化学名称为3-氨基邻苯二甲酰肼，是一种以年代久远、研究最多、化学发光效率高，而著称的化学发光试剂。近年来，鲁米诺被广泛的应用于检测如过氧化物、金属离子、胺类、氨基酸、碳水化合物，以及酶等等一系列物质。由于对反应中间体的分离和捕获很困难，所以，化学发光机理仍然有一些细节尚未明确。尽管已经有一定的进展，一些中间步骤已被提出，但是，到目前为止没有任何一个一致的结论作为最终的反应路径。本文为了对鲁米诺化学发光机理有更深入的了解，我们运用B3LYP密度泛函的理论方法，对鲁米诺的异构体，水溶液中鲁米诺水合物的氢键，以及文献中提出的发光物质这些方面进行了系统的理论研究。具体研究内容如下：1.本文在对David F. Roswell等人提出的鲁米诺的2种异构体构型的基础上，结合鲁米诺的结构，运用密度泛函理论方法，在B3LYP/6-311G(d,p)的水平上，进行几何构型全优化得到21种异构体结构。对这21种异构体的结构进行了参数和性质的分析，例如，能量，键角、键长，电荷分布以及偶极矩，最终确定在这些异构体中稳定性最高的鲁米诺异构体结构。2.在密度泛函B3LYP/6-311G(d,p)的理论水平上，对鲁米诺与水的化学计量比为1:1~1:5的一系列复合物进行几何构型全优化。计算结果表明，在鲁米诺的分子结构中，由于存在C=O，N—H，以及N—H2官能团，使得鲁米诺和水之间有很强的氢键相互作用。通过相对能量和相互作用能的比较分析，确定了在所有的复合物中最稳定的鲁米诺和水的氢键复合物。然后我们对吸收波长的转移、鲁米诺几何构型的变化、电荷分布、形成氢键后前线轨道的变化，以及溶剂效应的影响进行了系统的研究。结果显示，在几何构型的改变、HOMO-LUMO轨道能级差的变化、羰基上的氧和亚氨基上氮原子的电子密度的增加，以及鲁米诺吸收波长的偏移中，氢键扮演着重要的角色。3.运用密度泛函的理论方法，对3-氨基邻苯二甲酸根离子的一系列异构体进行了理论计算，确定可能的发光物质。首先，对所有异构体进行没有对称限制的几何构型全优化；其次，运用含时密度泛函的理论方法，对紫外可见光谱、能量的转变，以及振子强度进行计算，某些情况下，为了便于比较，还在CIS的理论水平上进行相关的计算；最后，结合实验数据和模拟的吸收光谱，确定化学发光可能的发光物质。