氧负离子(O-)与自由基的反应非常重要，特别是其与乙烯自由基(C2H3)之类活泼自由基之间的反应可能对大气和燃烧过程中链式反应的有效性起着决定性的作用，但是至今的实验研究鲜有报道。然而，鉴于该反应的重要性，期望首先从理论上研究该化学反应机理，预测可能的产物通道，获知其动力学基本信息，为未来的实验研究提供可靠的理论依据，最终为建立氧负离子与烃类自由基的离子-自由基反应模型提供基本的数据参考。 本文采用量子化学从头算和密度泛函理论方法，在G3MP283理论水平下，对氧负离子(O-)与乙烯自由基(C2H3)的反应进行了理论研究。C2H3自由基中三个H原子所处空间位置不同，参与反应的能力也有所不同，因此对于不同的初始碰撞反应取向，可能会导致不同的反应机理。本文对该反应的入口势能面和后续反应势能面做细致的研究和讨论，最终提出确定的反应机理。 1.入口势能面研究，反应入口势能面的刚性扫描显示：对于不同的初始反应取向，体系存在三种不同的反应机理，分别对应(1)形成离子诱导偶极络合物[C2H…H2O]-，继而脱水反应；(2)插入反应形成中间体[CH2=C-OH]-；(3)直接键合成中间体[CH2=CHO]-。 2.后续反应势能面研究，通过插入反应形成的富能中间体[CH2=C-OH]-及键合中间体[CH2=CHO]-都可以进一步经异构化和解离生成其它各种可能产物，如C2H-+H2O、OH-+CH2C和CH3-+CO产物通道。基于计算得到的反应势垒的相对高度，显然，直接脱水反应显然是该反应体系最主要的产物通道，同时我们还结合Mulliken电荷布居分析研究了其中涉及的电子交换过程。 3.与OH-+C2H2反应比较，当前的计算证实了以往OH-与C2H2反应的实验研究结果。此外，还对比了该反应体系、氧原子与乙烯自由基、氧负离子与乙烯分子三个反应的不同机理，研究诱导偶极相互作用在这类反应中的作用机制。