N 化学在星际分子的合成中是非常重要的。近年来,对于星际化学和燃烧化学中 N 原子与一系列重要的碳氢化合物离子之间反应的研究日益受到重视。N 原子与碳氢正离子的反应可能为星际分子的合成提供关键的步骤,而且这种方法已经用于聚炔氰及相关化合物在星际环境下的合成。 本论文利用量子化学计算方法对在星际化学和燃烧化学中重要 N 原子与相关 CmHn+正离子反应的反应势能面进行了理论研究,其中包括:C₃H⁺ +N 和 C₂H₂⁺+N 的反应势能面研究,以期通过理论计算给出反应详细的中间体结构,分析稳定性,可能的反应通道和反应机理,为了解星际化学和燃烧化学中有关的 N 原子与碳氢化合物的反应过程和机理提供理论基础,为进一步的实验研究提供理论依据。主要内容概括如下: 1.用密度泛函方法在 QCISD（T）/6-311++G^**//UB3LYP/6-311G^*水平上研究了气相反应 C₃H⁺ +N 的反应机理。确定了得到最低能量产物 P₂C₃N⁺ +H 可能的反应通道,获得反应势能面。整个反应过程为多通道反应,经过多个步骤完成,共找到九个中间体和十一个过渡态,产物 P₁CNC₂⁺ +H 为能量较低的产物,通道 1: R→IM1→TS1→IM3→TS2→IM4→TS3→IM5→TS11→P 为较为可行的反应通道。 2.用密度泛函方法在 QCISD（T）/6-311++G^**//UB3LYP/6-311G^*水平上研究了气相反应 C₂H₂⁺ +N 的反应机理。确定了得到最低能量产物 P₃ HCCN⁺ +H 可能的反应通道,获得反应势能面。整个反应过程为多通道反应,经过多个步骤完成,共找到四个中间体和七个过渡态,产物 P2C2N++H2 为 能量较低产物,通道 d: R→IM1→TS3→IM3→TS7→ P2 为较为可行的反应通道。