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气相燃烧反应经常会形成一些自由基，这些自由基决定着许多燃烧反应的产物，因而在近几年的实验和理论研究中倍受重视。许多这些自由基参与的反应是造成二次污染的重要原因，如何通过控制反应过程来消除其对环境的污染，成了大气化学和燃烧化学中一个很重要的课题。但是如果要有效的控制这些污染，就必须了解反应过程中各种反应的机理。由于每个反应中可能的反应途径较多，从而使多通道反应的反应机理十分复杂。本文中我们以B3LYP方法得到的数据为基础从振动模式分析的角度研究了四个大气化学和燃烧化学中的多通道反应，阐明了反应的机理，指明了反应的主要反应通道。 分子络合物在分子科学中是非常普遍存在的，这些络合物在催化反应、能量传递和生物化学中起着非常重要的作用。而且很多分子络合物对许多反应的反应机理也有很重要的影响。为了给后人开展进一步的理论和实验研究打下基础，在研究有关自由基多通道反应的同时，我们还研究了两个手性分子与小分子形成的络合物，预测了可能的氢键络合物的性质，包括结构、能量和红外光谱等。 本文共包括八章。第一章分为四节。第一节简单介绍了多通道自由基反应的理论背景和相关内容；第二节简单介绍了分子络合物和手性物质的一些背景内容。第三节简要介绍红外光谱一些相关知识。第四节扼要的阐述了本文的主要研究工作。第二章就我们所采用的三种主要计算方法进行了简单的介绍，旨在说明我们选用DFT方法作为主要研究方法的依据。 在这些基本理论的基础上，在第三章至第七章里我们分别系统地研究了CH2CO与F自由基的反应、CH2CO（乙烯酮）与OH自由基的反应、CH3S（甲基硫自由基）与NO2自由基的反应以及CH3S与O2的反应。我们使用B3LYP方法在6-311++G（d，p）基组水平上对反应中各物种的构型进行了优化，在所得的各物种平衡构型基础上，我们对各物种进行了频率分析，指认了所有频率的振动模式。同时，我们在计算得到的各物种的能量的基础上，描述了反应的势能面随反应通道的变化。这四个反应的主要产物分别是CO+CH2F、曲一申师范人学硕l学位论文C（）一CHZOH、NO+CH3SO和HO:+CHZs。在进行振动模式分析的过程中我们发现，过渡态的唯一虚频总是与被拉长的、即将断裂或新形成的键有关。如果一个物种的结构发生了变化，那么其频率和相应的振动模式也会发生变化，两者之间有着必然的联系。当一个健被削弱时，其振动频率会向低频区移动，即发生红移;当一个键被加强时，其振动频率也相应地向高频区移动，即发生蓝移。所以用振动模式来阐明反应机理是合理的。 分子的不对称性在生命科学里起着极为关健的作用，许多重要的生物学活性是通过严格的手性匹配产生分子识另.J而实现的。但是现有的计算条件下还不能较为理想的开展较大手性分子的理论计算，在第八章里，我们使用B3工YP方法研究了1，3一丁二醇（l，3一butanediol）分别与左旋和右旋的过氧化氮分子（hydrogen peroxide）以l:l比例形成的氢键络合物。通过计算我们得到了8种结构的氢键络合物。预测了各种氢键络合物的结构、红外光谱、相互作用能以及手性区别能，其中BH3是所有络合物中最为稳定的。 丙氛酸是具有手性的最小的氨基酸，研究它与水分子形成的络合物是一件非常有意义的工作。在第九章里我们使用B3LYP、MPZ和HF这三种方法研究了丙氨酸分子（alanine）与水分子之间以卜1比例形成的氢键络合物。我们一共发现了8种结构的氢键络合物，其中6种结构在较高基组水平上也能稳定存在。我们预测了这些络合物的性质，包括结构、能量和红外光谱等，其中Awl是所有络合物中最为稳定的。另外我们还使用了SCRF（self-consistentreaction一field，自洽反应场）方法研究了几种不同溶剂对这些络合物的影响。研究结果表明溶液的极性对络合物的结构和稳定性具有较大的影响。 本文为所研究的多通道反应和氢键络合物的体系提供了大量理论预测结果，这些都是人们迫切希望得到、对试验以及进一步的理论研究有一定指导意义的数据。这些研究结果在国际上得到了认可。