基于18电子规则,一系列稳定的单核金属羰基配合物Y（CO）₈⁺→Ti（CO）₇→Cr（CO）₆→Fe（CO）₅→Ni（CO）₄→Zn（CO）₃已经被理论或实验研究验证。Sc⁺、Y⁺及La⁺等离子具有相似的电子构型,按照18电子规则,其正离子理论上可以配位8个CO配体,形成18电子的d¹⁰s²p⁶稀有气体稳定电子构型。本文作者利用几种不同的密度泛函方法系统地研究了M（CO）_m⁺,MO（CO）_n⁺（M=Sc,Y,La;m=1–9;n=1–8）系列羰基化合物,重点考察了这些配合物的几何结构、电子结构、振动频率、热化学稳定性,并对其结构演变进行了探讨。这些结果有助于我们理解CO分子在金属表面上的吸附及CO的吸附对电子结构的影响。首先系统的研究了M（CO）_m⁺（M=Sc,Y,La;m=1–9）体系,我们用三种不同的密度泛函方法计算并分析了该体系配合物的几何结构、键长、振动频率等信息。同时,将我们的计算结果与之前文献报道的理论与实验结果进行对比,证明了所选择方法的合理性。发现,单核金属正离子低配位羰基配合物的基态构型均为三重态,并且只有镧正离子羰基配合物达到饱和配位数时满足十八电子规则。然后又研究了MO（CO）_n⁺（M=Sc,Y,La;n=1–8）体系,采用与纯金属羰基配合物相同的方法,重点分析它们的几何构型、键长、振动频率、热化学稳定性等性质。结果表明,所有构型的基态均为单重态。对于本体系,MO⁺理论最多可以化学吸附6个CO配体。此外,通过红外光谱图,我们发现M（CO）_m⁺,MO（CO）_n⁺（M=Sc,Y,La;m=1–9;n=1–8）两个体系的羰基振动频率存在明显差异。对于M（CO）_m⁺（M=Sc,Y,La;m=1–9）,其羰基伸缩振动频率呈现显著的红移,而对于MO（CO）_n⁺（M=Sc,Y,La;n=1-8）,其羰基伸缩振动频率呈现显著的蓝移。因此,我们对这两个体系的化合物进行了电子结构的分析,包括自然键轨道（NBO）电荷分析与化学键自然轨道的能量分解（EDA-NOCV）分析。重点关注金属与氧,金属与羰基之间的相互作用。结果表明,对于M（CO）_m⁺（M=Sc,Y,La;m=1–9）体系,其基态构型的M⁺与CO配体之间的成键中,π反馈占轨道相互作用的主导,但是对于MO（CO）_n⁺（M=Sc,Y,La;n=1-8）体系,金属氧化物与羰基配体之间的相互作用中,配体到金属氧化物的σ给予在M⁺与CO的轨道相互作用中占主导。这清晰解释了为什么两种体系的CO振动频率会出现明显差异。同时我们发现,在金属氧化物羰基配合物中,氧原子不同于一般情况下的两电子给体,而是作为一个四电子给体,因此,对于MO（CO）_n⁺（M=Sc,Y,La;n=1-8）体系,当饱和化学吸附配位数达到6时是满足十八电子规则的。