化学领域研究的核心内容离不开化学反应。化学反应的研究过程中会涉及到复杂的反应机理,而动力学理论模拟则是从微观层次上研究反应机制的重要手段。本文主要运用动力学方法对三个重要的化学反应进行了理论模拟研究,得到了丰富的动力学相关信息,从而帮助人们从微观层次上更进一步地了解化学反应的本质。本文的第一个反应体系是OH+H2O反应。OH+H2O→H2O+OH这一对称性反应,在大气化学、燃烧化学、星际化学、环境化学等领域中具有典型的代表性,一直以来,受到学术界的广泛关注,也有大量的深入研究报道。对于该体系基于较为精准的CCSD（T）-F12a/AVTZ理论水平,计算了筛选出的近48000个数据点,采用对易不变多项式结合神经网络（PIP-NN）的方法拟合构建了该反应体系的全维高精度势能面（PES）,该势能面的拟合误差是0.12 kcal·mol-1。在该势能面上,采用准经典轨线（QCT）方法对OH+H2O反应体系进行了相关动力学研究,得到了积分截面（ICS）以及微分截面（DCS）等动力学信息。并得出如下结论:随着碰撞能从8kcal·mol-1到30 kcal·mol-1的增加,积分截面也逐渐增加。此外,在20 kcal·mol-1碰撞能下的动力学模拟结果表明:反应物OH在反应过程中几乎没有发生变化,可以当做观察者来处理;微分截面显示反应主要以后向散射为主,同时侧向散射的贡献也很大,不可忽略,这与直接的反弹机制和剥离机制一致。此外,还研究了反应物处于不同的振动以及转动激发态时的反应的活性,进而对反应机制有了更深一步的了解。本文的第二个反应体系是烯丙基正离子和1,3-丁二烯反应。该反应在越来越多的有机合成中具有广泛的应用。例如,它为倍半萜青蒿素提供了一个直接合成途径。运用量子化学计算方法构建了该反应的一个产物选择性的模型。研究发现通往产物的路径宽度有时可能比能垒重要,其中熵效应往往被忽略,但熵效应在构建选择性模型和设计新的选择性反应中存在潜在的实用价值。对该模型的研究主要分为以下四个内容:1、采用密度泛函理论（DFT）的方法对反应路径上的过渡态、局部最小点和最低能量路径（MEP）加以分析。2、采用变分过渡态理论（VTST）计算了体系的反应路径,探讨了熵效应在反应选择性中起到的作用。3、采用Progdyn脚本程序,基于准经典轨线（QCT）以及经典轨线的方法对反应进行了上坡（uphill）以及下坡（downhill）从头算分子动力学模拟,计算并探究了非统计的动态效应是否决定产物的选择性。4、构造了沿着反应坐标的两个维度的减维势能面（reduced-PES）,讨论了势能面的形状对反应选择性的影响。本文的第三个研究体系是苯基乙烯基亚砜和二氯乙烯酮反应。对反应中涉及到过渡态后分岔（PTSB）过程的反应动力学展开探究。本文基于早期的实验结论,提出了一条可能的反应途径,用密度泛函理论（DFT）的方法对该路径上的过渡态和局部最小点进行结构的优化,并对最低能量路径加以分析。在探究反应机理的过程中发现该反应可能涉及到与产物选择性相关的过渡态后分岔的过程,即PTSB的过程。该反应的最终产物是丁内酯产物,产物中C-O单键上氧可能来自于不同的反应底物。一种情况是来自于二氯乙烯酮,而另外一种情况则来自于亚砜基团。因此,为了更深一步地探究产物的形成过程,采用直接动力学轨线的计算,从分岔的过渡态TSS1处进行了下坡准经典动力学模拟。通过动力学模拟计算进一步地揭示了丁内酯产物上C-O单键中氧原子的来源以及产物选择性的问题。