本文对HgBr₂反应体系和Imidazoles分子体系开展了分子动力学研究,从分子水平上,详细阐明了体系的反应机理和荧光传感机理。对于在大气物理、大气化学和地球环境中具有重要研究意义的HgBr₂反应体系,我们在体系的电子基态势能面上,采用准经典轨线原理和相应的计算程序,着重研究了其中的Br+HgBr→Hg+Br₂反应通道的分子动力学特征,从标量和矢量的双视角,研究并阐明了其所蕴涵的反应机理。众所周知,对于碰撞反应体系的动力学研究,不仅要研究反应体系的标量性质,还要研究体系的矢量性质,比如速度和角动量及其矢量相关性。准经典轨线的计算研究结果表明,Br+HgBr→Hg+Br₂是一个典型的插入型反应,在反应物分子相互碰撞的过程中,会形成具有一定寿命的碰撞复合物。对于标量性质,随着碰撞能E_c的增加,反应几率和积分截面变小,这是由于反应路径上的深势阱和插入反应机制造成的;产物振动态分布特征表明,在较低的碰撞能下,反应过程中的大部分可资利用能是以振动能的形式释放,而在较高的碰撞能下,只有较小部分可资利用能转移到产物的振动能中。对于矢量性质,产物在整个散射角范围内趋向于前向散射;产物转动角动量j′方向垂直于反应物速度矢量k,但这种取向效应相当弱;在E_c=20 kcal/mol时,产物转动角动量j′沿着y轴正方向分布;而在E_c=40kcal/mol时,j′沿y轴方向的取向分布作用不明显。同时,我们采用角动量量子数守恒定律和相关模型,对反应体系的产物极化现象进行了合理的解释。对于Imidazoles复杂分子体系,我们针对其中的探针分子2-（2-tert-butyldiphenylsiloxy）phenyl-4,5-diphenyl-1-p-tolyl-1H-imidazole[2-（2-叔丁基二苯基氧基）苯基-4,5-二苯基-1-对甲苯基-1H-咪唑)],采用密度泛函（DFT）和含时密度泛函（TDDFT）理论方法,开展了激发态动力学研究。2-（2-tert-butyldiphenylsiloxy）phenyl-4,5-diphenyl-1-p-tolyl-1H-imidazole是近期合成出的一种高效、高灵敏度、高响应性的氟离子荧光传感器探针分子。我们在优化的探针分子和产物分子的基态和激发态构型,获得了电子吸收和荧光发射的理论计算数据。通过激发态动力学研究,阐明了该探针分子在氟离子荧光检测过程中的荧光传感机理。在探测氟离子过程中,加入的氟离子首先导致探针分子Si-O键的段裂,生成Compound-1^–和另外一种产物。随后阴离子化合物Compound-1^–从溶液中俘获一个氢离子,从而形成产物Compound-1（烯醇式）。在被光激发后,受激的烯醇式分子中发生分子内质子转移,形成酮式Compound-1-e,随后酮式构型通过辐射荧光弛豫回到基态。同时,由于该过程是一个放热过程,导致Compound-1的荧光发射光谱较Probe的荧光谱发生了明显的红移。