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本文利用理论方法对蓝移氢键和若干自由基反应进行了详细的机理研究。主要研究结果如下：
⑴用从头计算方法研究了复合物CH3CHO…NH3分子间的氢键。计算结果表明：在复合物A中，同时存在C-H…N蓝移氢键和N-H…O红移氢键。在复合物B中，同时存在C-H…N红移氢键和N-H…O红移氢键。利用自然键轨道(NBO)分析表明，C-H…N氢键内存在相当显著的电子密度重排效应，这使得在复合物A内的C-H…N氢键的键收缩效应处于优势地位，并导致C-H…N表现为蓝移氢键。
⑵用理论方法研究了复合物HCHO…HNO、HCOOH…HNO、HCHO…NH3、HCOOH…NH3、HCHO…NH2F、HCOOH…NH2F、(HF)3…HNO和(HF)2…HNO分子间氢键。计算结果表明：在复合物HCHO…HNO、HCOOH…HNO、(HF)3…HNO和(HF)2…HNO中，HNO中N-H键强烈收缩，存在显著的N-H…O(F)蓝移氢键。利用自然键轨道(NBO)分析表明，电子供体轨道和电子受体轨道之间相互作用的稳定化能、电子密度重排、轨道再杂化和结构重组是决定氢键红移和蓝移的主要因素。在复合物HCHO…HNO、HCOOH…HNO、(HF)3…HNO和(HF)2…HNO中，由于键收缩效应处于优势地位导致N-H…O(F)蓝移氢键存在。
⑶用理论方法研究了复合物BH3NH3…HNO和BH2NH2…HNO分子间的氢键。计算结果表明：在两种复合物中，都存在N-H…H-B蓝移双氢键，。利用自然键轨道(NBO)分析表明，N-H…H-B双氢键内存在相当显著的电子密度重排效应，这使得在复合物内的N-H…H-B双氢键的键收缩效应处于优势地位，并导致N-H…H-B表现为蓝移双氢键。
⑷利用从头计算方法对CH3X+H(X=Cl、Br)反应进行了理论研究，计算结果表明，对于CH3F+H反应，抽提反应通道是主反应通道。对于CH3Cl+H和CH3Br+H反应，抽提反应通道是主反应通道，替代反应通道在反应中有一定的贡献。利用电子密度分析的方法，替代反应过程中断键和成键相对变化趋势能够被观测。此外，发展了一种简单的电子密度分析方法判断反应的吸热和放热情况。
⑸利用从头计算方法对CH3CH2+N(4S)反应进行了理论研究，计算结果表明，CH2CH2+3NH和H2CN+CH3是此反应主要产物，CH3CHN+H是此反应次要产物。产物CH2CH2+3NH主要来自直接氢抽提反应通道cl：(R)→TS1→(C)，H2CN+CH3来自加成—解离反应通道al：(R)→IM1→TS2→(A)，CH3CHN+H来自加成—解离反应通道b1：(R)→IM1→TS3→(B)。
⑹利用从头计算方法对CH3CH2+O(3P)反应进行了理论研究，计算结果表明：CH2O+CH3、CH3CHO+H和CH2CH2+OH是主要反应产物，其中CH2O+CH3主要来自反应通道A1：(R)→IM1→TS3→(A)，CH3CHO+H主要来自反应通道B1：(R)→IM1→TS4→(B)，CH2CH2+OH主要来自直接抽提反应通道C1和C2：(R)→TS1(TS2)→(C)。计算结果同时表明该反应生成CO的通道能垒是非常高的，CO应该不是主要产物。
⑺利用从头计算方法对SiH3+O(3P)反应进行了理论研究，计算结果表明：SiH3+O(3P)→IM1→TS3→IM2→TS8→HOSi+H2为主反应通道，其他可能存在的次要产物有HSiOH+H、H2SiO+H和HSiO+H2。HOSi、HSiO和HSiOH(cis)还可能进一步解离生成SiO。
⑻利用从头计算方法对N(4S)+CH3X(X=Cl、Br)反应进行了理论研究。计算结果表明，反应存在三条反应通道：H抽提反应通道a，Cl或Br抽提反应通道b和替代反应通道c。对于N(4S)+CH3Cl反应，a反应通道是主反应通道，b和c反应通道在反应中有少量贡献。对于N(4S)+CH3Br反应，a反应通道是主反应通道，b和c反应通道在反应中有一定的贡献。