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本文主要用密度泛函理论（DFT）研究氨基酸的pKa值及?-氨基酸外消旋速率常数(krac)值的计算方法。其主要内容如下:1.通过构建相对吉布斯自由能差的方法计算了氨基酸的pKa。其计算结果表明:（1）当选择2-氨基-2,2-二氟乙酸（2-amino-2,2-difluoroacetic acid）和异亮氨酸（Isoleucine）作为两种参考酸时,计算65种氨基酸氨基和羧基的pKa,结果精度较高。氨基的pKa计算值与实验值之间的最大误差和标准偏差为-1.18 pKa,0.54 pKa;羧基的最大偏差和标准偏差为1.20pKa,0.39 pKa。（2）当选择亮氨酸（Leucine）和2-氨基-2-（3-硝基苯）乙酸[2-amino-2-（3-nitrophenyl）acetic acid]作为两种参考酸时,计算20种?-氨基酸中?-H的p Ka,结果精度较高。?-H的pKa计算值与实验值之间的最大偏差和标准误差为-0.38 pKa,0.17 pKa。（3）考察了基组及溶剂模型的选择对氨基酸的pKa值计算精度、计算机机时的影响。发现:在6-311+G（d,p）基组,CPCM模型下用此种方法计算65种氨基酸的p Ka,计算精度最高;在6-311G（d,p）,PCM模型下用此种方法计算20种?-氨基酸中?-H的pKa,计算精度最好。2.构建了pKa与原子电荷描述符之间的关系,并利用此关系计算了氨基酸的p Ka。（1）通过NPA电荷计算氨基酸的p Ka。发现,计算65种氨基酸氨基和羧基的p Ka,其计算结果令人满意;但令人遗憾的是,计算20种?-氨基酸中?-H的p Ka,此方法不适用,可能由于?-氨基酸中?-H不具有经典性酸的性质。（2）考察了基组及溶剂模型的选择对计算精度、计算机机时的影响。在6-311+G（d,p）基组,SMD模型下计算65种氨基酸氨基和羧基的pKa,其计算精度最高。分析表明:氨基的pKa计算值与实验值之间的最大偏差和标准偏差为-1.50 p Ka,0.61 pKa;羧基的最大偏差和标准偏差为1.21 pKa,0.40 pKa3.独创性的构建了用热力学参数（相对吉布斯自由能差）计算动力学参数(?-氨基酸外消旋速率常数krac值)的计算方法。用DFT/B3LYP在6-311G（d,p）基组下计算了20种?-氨基酸外消旋速率常数krac值,其计算结果与预想一致。当选择亮氨酸（leucine）和2-氨基-2-（3-硝基苯）乙酸[2-amino-2-（3-nitrophenyl）acetic acid]作为两种参考酸时,在气相中,log(krac)计算值与实验值之间的最大偏差和标准偏差为0.60log(krac),0.27 log(krac);在液相中,最大偏差和标准偏差为-0.38 log(krac),0.17 log(krac)。因此,基于密度泛函理论,用相对吉布斯自由能差和原子电荷描述符的方法计算氨基酸的参数如pKa,krac,均是简单、快速,有效且精度高的理论方法。