密度泛函理论使得复杂的N电子波函数 及其对应的薛定谔方程转化为简单的电子密度函数 及其对应的计算体系。它为化学和固体物理中的电子结构计算提供了一种新的途径。在核处于静态的假设下，原则上这个理论可以准确的预言原子、分子和固体基态的能量和电子自旋密度、键长、键角等[11]。
量子力学描述n粒子体系的波函数包含3n个坐标，相应的薛定谔方程是含3n个变量的偏微分方程，当n比较大时是非常复杂的。密度泛函理论用粒子密度而不是波函数来描述体系。不管粒子数目多少，粒子密度分布只是三个变量的函数，用它来描述体系显然比波函数描述要简单的多，特别是在处理大的体系时，问题可以得到极大的简化。量子力学刚建立，Thoma和Fermi就试图建立密度泛函理论，但只取得很有限的成功。化学家在实验结果的分析中凭直觉选择电子密度分布函数来描述分子体系的状态，可以认为是经验的“密度泛函”方法，但没有严格的理论基础。1964年，Hohnberg和Kohn证明了一个定理[12]：体系基态的电子密度分布完全决定体系的性质，从而奠定了现在密度泛函理论的基础。如果不能够找到密度函数满足的方程，密度泛函理论还是不能实际用来处理问题。
为了解决这一困难，1965年Kohn和Sham提出了Kohn-Sham方法[13]。其基本方程原则上是精确的，只要知道精确的能量密度泛函形式，就可以列出方程求出密度分布函数。但由于目前只能采用近似的能量密度泛函公式，应用中的Kohn-Sham方法还只是一种近似的可以操作的方法。Kohn-Sham方法的计算量大体比从头计算法少很多，因而在大体系的量子化学计算中得到了广泛的应用。目前它最大的局限性有两点：一是由于还不知道精确的能量密度泛函形式，对计算结果的精度有限制，特别是不能像从头计算法那样有一种可以不断地提高计算精度的途径；二是还不能很好地严格处理与激发态有关的过程和性质。这些缺陷限制了它的应用范围。

目    录
前言 1
1 脯氨酸研究概述 1
1.1 脯氨酸的简介 1
1.2 国内外研究进展 1
1.3 研究目的、意义和主要内容 2
1.3.1研究目的、意义 2
文字简述说明论文研究目的和意义。 2
1.3.2 研究主要内容 2
2 理论计算基础及计算方法 2
2.1 理论计算基础 2
2.1.1 密度泛函理论方法 2
2.1.2 从头算方法 3
2.1.3 半经验量子化学方法 4
2.2 本论文计算方法 5
2.1.1 计算软件Gaussian 09简介 5
2.1.2 计算方法 5
3 数据处理与结果讨论 5
3.1.1 脯氨酸几何结构优化 6
3.1.2 脯氨酸与单价金属离子几何结构优化 7
3.2 能量和稳定性 9
3.2.1 9
3.3 振转光谱 9
3.3.1 9
3.4 电子结构分析 9
3.2.1 9
结论 9
参考文献 10
致  谢 12