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本文利用量子化学方法对在环境化学、大气化学和材料化学中起重要作用的几个自由基反应：Cl/F+CH3CN、H+(CH3CH2)2SiH2和Cl+SiHnCl4-n(n=l，2，3，4)进行了详细的机理和动力学研究。
本文从理论上研究了F和Cl原子与CH3CN发生抽提H反应的机理和动力学。在从头算给出信息的基础上，用传统过渡态理论加隧道效应校正计算了200-2000K温度范围内的速率常数，并分析了反应途径及沿反应途径的动力学性质。
本文研究表明了由于这两个反应最低能量曲线和绝热能量曲线形状相似，能量极大点一致，因此用传统过渡态理论方法就能得到很好的结果；隧道效应校正对速率常数的计算起重要作用。
本文运用高水平的从头算方法及变分过渡态理论加隧道效应校正，对H原子与(CH3CH2)2SiH2分子发生H抽提反应的机理和动力学性质进行了详细地研究。
本文利用变分过渡态理论和小曲率隧道效应校正系统地研究了Cl原子与SiHnCl4-n(n=1，2，3，4)的H抽提反应。