近年来,人们在研究过渡金属M及其离子M+与有机小分子的气相催化反应中,发现过渡金属和离子对小分子有机物的C-H键、C-O键和C-C键等具有独特的活化作用。人们在研究这类反应的过程中还发现反应的基态反应物和基态产物通常有着不同的自旋态,整个热反应前后频繁出现自旋多重度改变的现象,即反应不遵守“自旋守恒定律”。反应过程涉及两个或多个势能面,反应始终保持在能量较低的势能面上进行,这类反应通常被称为两态反应（Two-state Reactivity,TSR）或多态反应（Multi-state Reactivity,MSR）。在实验报道渡金属原子M （M=V, Nb, Ta, Zr）与乙腈分子的反应基础上,我们对其可能的不同自旋的势能面进行详细研究,并进一步预测Ti和Hf与乙腈分子反应机理。计算方法采用PW91/TZ2P水平,相对论效应采用零级正则近似（ZORA）。反应过程包含过渡态,（1）到（5）稳定点并且同时,也可能会有自旋翻转的发生,过程如下:M + NCCH₃→Mη¹-NCCH₃ （1）→TS_1/2→Mη²-（NC）CH₃ （2）→TS_2/3→MHη³-（NCCH₂） （3）→TS_3/4→CNMCH₃ （4） （?） TS_4/5→CN（MH）CH₂ （15）。最低能量交叉点采用DFT-FON方法得到,自旋翻转促进反应的进一步发生。所有中间体和产物均经过频率验证以及NBO分析,同时某些主要产物可以通过Lewis结构进行解释。