本论文运用量子化学理论方法研究C2B11H13, C28H20和C36H24异构体的结构和性质,分为以下两部分:第一部分采用密度泛函理论B3LYP/6-31G*方法对13顶点碳硼烷C2B11H13的18种异构体进行几何结构优化,分析它们的几何结构、能量及振动频率。在所得到的异构体中根据C原子位置不同分成三类,CAD(carbon atoms adjacent碳原子相邻)闭合碳硼烷、CAP(carbon atoms apart碳原子分离)闭合碳硼烷,以及结构中存在多个五元环和多个四元环的非闭合碳硼烷。结果表明,C原子的位置不同影响着碳硼烷的热力学稳定性,C原子处于高配位的异构体热力学稳定性相对较差。对于CAD闭合碳硼烷,C-C键较长的异构体热力学稳定性较差。第二部分采用密度泛函理论B3LYP/6-31G*方法对3个C28H20异构体和10个C36H24异构体进行理论计算。分析几何结构,能量,垂直电离能以及电子亲和能,振动频率及红外吸收强度。同时本文还计算了不同的异构体的生成焓,比较异构体热力学稳定性。这些异构体由多个六棱烷互相平行或垂直,通过共用四边形烷连接。当3个六棱烷共用2个四边形烷形成了3种C24H16异构体,4个六棱烷共用了3个四边形烷就形成了10种C36H24异构体。结果表明当异构体中的六棱烷处于垂直排列时,比六棱烷平行排列的异构体热力学更加稳定,能隙更高,有更高的电子亲和能和垂直电离能。对于生成焓的计算表明含有六棱烷垂直排列结构的异构体有更低的生成焓。