硅原子由于电子结构和成键模式不同于碳原子,吸引着人们广泛关注。例如,二硅烯和乙烯就有显著的结构差异,乙烯呈平面结构,而二硅烯的取代基呈反式弯曲构型。且与碳原子易形成π键不同,硅原子不倾向参与共轭而形成π键。硅宾（R2Si:）的基态通常为单线态,而卡宾（R2C:）受取代基影响,基态有单线态也有三线态。此外,芳香性是化学中最重要的概念之一。本论文中,我们通过理论计算,研究了含硅体系的稳定性和自适应芳香性。主要内容如下:1.我们探究了二硅烯、邻二硅苯和它们对应硅宾异构体的相对稳定性。结果表明二硅烯和其硅宾异构体的相对能量能够通过取代基调控,并且通过Bent’s rule解释。而二硅苯受到芳香性的影响,始终比对应的硅宾异构体更稳定。当σ给电子基NHC卡宾配位到二硅苯和硅宾异构体的硅原子上时,由于二硅苯的芳香性被破坏,而硅宾异构体由于含有空的p轨道可接受来自NHC的电子,从而被稳定,因此二者的相对稳定性发生了逆转。另外,我们也探究了典型的不同电子效应的取代基（F,Me和OMe）对异构化的动力学影响。2.双环[2.1.1]己烯-硅宾（BCH-silylene）被报道是C4Si2H6势能面上最稳定的构型。我们通过对BCH-silylene及其异构体邻二硅苯的三种等效位点进行计算,系统探究了取代基效应与其相对稳定性之间的关系,最终理论预测得到相对稳定性逆转的异构体。3.根据Hückel和Baird规则,分子在最低单线态（S0）和三线态（T1）下,通常只能有一态具有芳香性。我们通过各种芳香性判据,发现金属硅杂戊搭炔具有自适应芳香性（在S0和T1态下均具有芳香性）,与金属戊搭炔只在S0态表现芳香性形成鲜明对比。进一步的分析发现,金属硅杂戊搭炔T1态下芳香性的来源是因为电子激发模式为π到σ*的跃迁,而不是Baird规则中π到π*的跃迁。