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环肽在自然界中广泛存在，具有较强的生物活性，多数可作为药物或者药物前体，在生物体的生命活动中扮演着极其重要的角色。而环二肽是环肽成员中最小的一类化合物，在自然界中普遍存在。环二肽具有二酮哌嗪结构，因此具有较高的稳定性。环二肽特殊的空间构象使其具有明显的生理活性，在化学、药物化学、生物化学、生命科学等领域具有很多潜在的应用价值，因此受到国内外许多化学家、生物学家和药学家的关注。 本论文共包括五部分：（1）介绍了环肽定义、环肽分类、生物学意义、合成方法以及环肽化学的研究现状，简要说明了整篇论文的布局与思路。（2）为了考察环二肽的优势构象，用Gaussian 03程序B3LYP／6-31G（d）对100种环二肽进行了全参数优化计算。（3）运用从头算Hartree-Fock方法在6-31G（d）水平上对线型二肽闭合成环二肽的反应机理进行了研究，找到了九种二肽闭环反应的过渡态结构并用内禀反应坐标（IRC）方法确定了其最低能量反应路径（MEP）。（4）用密度泛函B3LYP和从头算HF两种方法在6-31G（d）水平上对5种环肽作为受体，形成的34种离子载体构象进行了优化计算，发现了一些有趣的规律。（5）用密度泛函B3LYP和从头算HF两种方法对cyclo[（L-Leu-Gly）4]2进行了初步的探索研究。 用密度泛函B3LYP／6-31G（d）方法对环二肽首次进行了系统地理论研究。研究表明，环二肽六元环的优势构象呈船式构象。初始构象分别选取六元环为椅式和船式构象，经过全参数优化计算后，得到的优势构象均为船式。并从分子能量，分子轨道，空间效应，热力学等方面分析了这种稳定构象的形成原因。在船式构象中，无论在分子总能量还是核排斥能方面，都比椅式构象占优势；离域效应和超共轭效应也是其能稳定存在的因素之一；而在空间上两个大的侧基都能占据近似平伏键的位置，即船头船尾上两个最大的基团在空间上相距最远，这样可以使分子中各非键原子间的相互排斥作用达到最小程度，进而分子能保持在较低的能量状态。 用从头算Hartree-Fock方法在6-31G（d）水平上研究了九个线型二肽前体闭合成环二肽的反应机理。通过过渡态优化计算找到了此反应过程中的过渡态结构，并通过振动模式分析发现有且只有一个虚频，用内禀反应坐标（IRC）方法确认该结构为真正的过渡态结构，并同时确定了能量最低反应途径（MEP）。闭环反应的历程是线型二肽前体通过单键的旋转使羧基的C和氨基的N逐渐接近，羧基上的OH脱去，同时C和N继续接近至形成单键，接着氨基上的H脱去，而后H移向OH与之结合成水，最后H2O远