本论文分为两部分。第一部分，综述了有关量子计算化学的主要内容，简单叙述了量子计算化学研究原理、功能及其研究发展过程和量子计算化学的三种近似计算方法：半经验量子化学计算方法、从头计算法、密度泛函理论。第二部分，采用半经验的AM1量子化学方法对一系列3—取代吲唑异构体进行初步的几何构型全自由度优化，从而得到分子的优势构象，然后在密度泛函B3LYP／6-311G^**木理论水平上，在气相和水相中，对吲唑、3-取代吲唑及其过渡态进行全构型几何优化，并进行零点振动能校正和频率分析。获得优化几何结构、总能量、焓、熵、吉布斯自由能和偶极距。Onsager和PCM溶剂模型用于水相计算（水溶剂效应的非传导型常数为78.39），研究其热力学和动力学性质，进一步研究了3—取代吲唑互变异构的反应机理，提出了N（1）、N（2）、H（10）组成三元环且迁移H（13）原子偏离分子平面60～70°的过渡态结构。探讨了不同的3-取代基团和溶剂化效应对互变异构体的几何结构、能量、电荷分布以及互变异构反应活化能的影响等。