1,3-偶极环加成反应在有机功能性分子的合成中很重要,弄清此反应机理很有意义。它可以预示产物的组成,有助于合成路线的设计。本文利用从头算方法在MP2/6-31G水平上研究了C, N-二甲基硝酮与丙烯腈1,3-偶极环加成反应,利用能量梯度法对反应途径上的各驻点的几何构型进行了优化,对过渡态进行了振动分析确认,结果表明:两反应均为双分子基元反应,两个反应涉及到的前线轨道(FMO) 相互作用的主要是C, N-二甲基硝酮分子的最高占有轨道(HOMO)与丙烯腈分子的最低空轨道(LUMO)间的相互作用。 C, N-二甲基硝酮与丙烯腈1,3-偶极环加成反应可生成endo-4, exo-4, endo-5, exo-5四种不同的产物,反应势垒分别为23.78、33.06、6.31和7.82kJ mol-1。在C, N-二甲基硝酮与丙烯腈接近的过程中,首先形成了2个不同的氢键复合物,相对能量为-52.67和-52.50 kJ mol-1。 理论研究结果表明取代基在5位的反应比在4位的反应有较明显优势,有很好的区域选择性,而生成endo型产物反应的势垒较exo型的相差不大,应为竞争机制。论文共分为四个部分第一章简单介绍理论化学的重要性并对整个论文的章节作简要介绍。第二章将论文中用到的理论方法以及它们的产生背景作简单介绍。第三章对化学反应过渡态这一重要原理的方法及应用进行了阐述。第四章对C, N-二甲基硝酮与丙烯腈1,3-偶极环加成反应进行理论研究。