类硅烯（R₁R₂SiMX）是类卡宾的硅类似物，其性质与硅烯相似。在R₁R₂SiMX中，离去基团X（通常是卤素）与金属M（通常是碱金属）同时与Si原子发生作用。类硅烯是有机硅反应的一类重要的活性中间体，它的存在已被近年来最新的实验所证实。理论和实验研究都表明：类硅烯具有亲电和亲核的双重反应性，能进行许多化学反应，如插入反应、加成反应、重排反应、聚合反应等等。类硅烯的反应是合成含硅新键和含硅杂环的有效方法。因此，研究类硅烯具有重要的理论和实践意义。 与已在理论和实验上研究的很充分的类卡宾相比，类硅烯的研究还是很有限的。人们对类硅烯的结构和反应性的认识还很不够。基于类硅烯的研究现状，本论文的内容主要包括以下几个方面： 第一章绪论对类硅烯化学的发展史和研究现状进行了概括，同时介绍了本论文工作用的主要研究方法（从头算法和密度泛函理论方法）。 第二章研究了类硅烯H₂SiLiF的结构及反应。类硅烯H₂SiLiF有四种平衡构型，三元环构型1、p-络合物构型2、σ-络合物构型3、“经典”四面体构型4。它们的热稳定性顺序为：2＞1＞4＞＞3。本章研究了类硅烯H₂SiLiF的以下反应： 1) 构型1和2都能与XH_n（X=C，Si，N，P，O，S，F，Cl；n=4，4，3，3，2，2，1，1）发生插入反应。在G3MP2水平上，1有两种反应路径，2有三种反应路径。所有反应均是协同机理，经过一个三元环型过渡态，生成取代硅烷H₃SiXH_n-1和LiF。构型1的插入反应性要高于2。 2) 首次在MP2（full）／6-31G（d，p）水平上研究了构型1与XH_n的H₂消除反应：H₂SiLiF+XH_n→H_nXSiLiF+H₂。先形成一个前期复合物，经过四元环型过渡态，生成取代的三元环类硅烯H_nXSiLiF，同时消除H₂分子。与构型1的插入反应相比，H₂消除反应不占优势。 3) 首次在B3LYP／6-31G（d，p）水平上研究了构型1与XH_n的取代反应：H₂SiLiF+XH_n→H₃SiF+LiXH_n-1。先形成一个前期复合物，经过一个五元环型过渡态，形成反应中间体，最后中间体解离为氟代硅烷H₃SiF和化合物LiXH_n-1。 4) 在B3LYP／6-311+G（d，p）水平上研究了类硅烯H₂SiLiF的构型及异构化反应的溶剂效应。溶剂效应用自恰反应场（SCRF）理论的Tomasi的极化连续介质