含有两个或两个以上官能团的单体进行聚合，在没有预先控制的条件下，将会沿三维空间上无规生长，往往得到的是随机交联的不溶性三维网状结构的凝胶。如果反应是在结构选择和立体选择的条件下进行，可以得到空间结构规整有序、性能优良的网状高分子，因而由多官能团硅烷单体得到结构可控的有机硅聚合物吸引了众多科学家的目光。　　 上世纪80年代中期，中科院化学所研究人员提出了一种新型的梯形聚有机硅氧烷合成方法——“逐步偶联/聚合法”。该方法反应条件温和，并且适于合成含活性侧基的梯形聚有机硅氧烷，为进一步开发多种新型梯形聚有机硅氧烷及其功能化奠定了实验基石，是目前梯形聚有机硅氧烷常用的合成方法。　　 伴随着高分子材料科学的飞跃发展，意在阐明高分子结构和性能关系的理论研究日臻热烈。计算机模拟成为研究高分子材料物理和化学性质的重要手段，但关于梯形聚硅氧烷的量子化学方法研究还未见报道。　　 本文以有机胺为模板剂，利用“超分子构筑调控逐步偶联聚合法”，制得梯形聚有机硅氧烷。并采用GAUSSIAN03软件包对梯形聚有机硅氧烷的分子结构、热力学参数、在不同溶剂中结构的变化以及光谱性质进行了理论研究，并通过线性聚硅氧烷和梯形聚硅氧烷的理论计算对比，得到了两者性质差异的微观结构原因。主要研究内容和结果如下：　　 1、利用有机胺与甲基三乙氧基硅烷预胺解，得到模板单元，然后在N-H---N的氢键作用下进行水解缩合反应，封端反应，脱撑反应，最终得到具有一定规整性的梯形聚有机硅氧烷。通过FT-IR追踪Si-N键(1568 cm-1和1653 cm-1)的生成和消失情况，确定胺解反应时间为360分钟，脱撑反应时间为270分钟。通过正交实验设计，确定四甲基氢氧化铵在体系中的浓度对产品失重率影响较大，而水解时间对产品失重率影响较小;且理论最佳反应条件为四甲基氢氧化铵浓度为0.0020mol/L，乙二胺做模板剂，水解反应温度为45°C，水解反应时间10h。　　 2、产品IR谱图中，梯形主链结构的Si-O-Si吸收峰(1123cm-1和1045cm-1)、Si-CH3吸收峰(1417cm-1、1271cm-1、776cm-1)、-CH3吸收峰(2970cm-1和846cm-1)均存在。通过TG分析可知产品最高耐热温度为480℃。XRD、SEM和29SiNMR分析表明产品具有良好的规整性，达到了实验设计预期目标。　　 3、通过运用Gaussian03量子化学程序包，采用密度泛函DFT/B3LYP方法，6-31G*基组依次对梯形聚甲基硅氧烷(n=0～5)的分子进行全优化，建立了采用一定聚合度的低聚体代替高分子物质进行结构和性能的理论研究方法。　　 4、通过分别对梯形聚硅氧烷和线性聚硅氧烷进行了NBO分析，发现梯形聚硅氧烷的端基Si-OH键级均值比线性聚硅氧烷的端基Si-OH键级大，且其Si-C键键级比线性聚砖氧烷中Si-C键级大;线性聚硅氧烷的最大稳定化能位于链两端的羟基之间，因此其分子链较柔软，且实际稳定构型趋向于环形。梯形聚硅氧烷的最大稳定能位于端基Si-O键与中间链段Si-O键之间，分子的刚性比较强。　　 5、通过考察溶剂对梯形聚硅氧烷结构的影响发现：溶剂极性的变化对梯形聚硅氧烷端基Si-O键影响最大，其次是两端环上的Si-O键。另外，中间环上的Si-O键长随溶剂介电常数增加呈现增加趋势，Si-C键长随溶剂介电常数增加呈现减小趋势。　　 6、对梯形聚硅氧烷的红外光谱进行理论研究发现：梯形聚硅氧烷中梯链的增长，使红外图谱中特征吸收峰随官能团的增多而增强，即吸收峰的峰高变大，但其位置和形状并没有发生变化。　　 7、对梯形聚硅氧烷的核磁共振进行理论研究发现：梯形聚砖氧烷中梯链中间Si原子化学环境虽然相同，但由于彼此处于不同的平面上，因此各个Si原子的化学位移出现差别；且实验得到的核磁共振中Si原子化学位移受溶剂效应的影响，相对于理论值均向低场移动。