采用B3LYP/6-311＋G＊＊和MP2/6-311＋G＊＊方法,研究了卤素离子与卤代苯气相SNAr反应（Ar Y＋X-=Ar X＋Y-,X,Y=F,Cl,Br和I）。结果显示,气相里除了X=Y=F反应为分步路径外,其余反应通道都是协同SNAr机理;F离子进攻卤苯SNAr反应无论从动力学（总能垒ΔGb=9.0~17.3 k J/mol）还是热力学上来说都很容易进行,然而Cl、Br和I离子进攻的反应,其MP2吉布斯自由能垒（ΔGb）高达91.3-202.5 k J/mol,因此在气相里很难发生;另外,标题反应的反应性可以通过卤素离子质子亲和能（PA）、最高占据轨道能（EHOMO）、Mulliken电负性（χ）以及Wiberg键级（BO）与NPA电荷（Q）来分析,其中,过渡态里C─Y键的断裂是引起反应能垒升高的主要因素,亲核试剂的亲核能力主要由EHOMO控制,而卤素离子的离去能力由其PA或χ决定。
采用从头算（HF与MP2）和密度泛函理论（DFT）方法,在3-21G 和6-31＋G？水平上研究了尼克酰胺核苷（NR）的构象.分别探讨了在气相及液相（水和氯仿）中 NR 分子和一水合物异构体的相对稳定性,分析了溶剂分子的参与对NR异构体的相对稳定性和几何结构参数的影响.结果表明：孤立的NR分子在气相中存在36种稳定构象,其中最稳定的为南式构象NR-S,而最稳定的北式构象为NR-K’,能量比前者高出10.6 kJ/mol （ΔG298K）.NR 分子中酰胺基团优势构象为反式,ω,P 或γ参数的改变可以为 NR 分子提供大约8.4~23.7 kJ/mol（ΔG298K ）稳定化能.不管是南式还是北式褶皱,最稳定 NR 分子构象中都存在多根分子内氢键,且5’-OH 基团都为顺式构象（γ≈-63°）.溶剂效应使一部分NR分子构象相对稳定性降低,而一部分则升高,改变了NR分子各构象的相对稳定性顺序.水分子的加入与酰胺基团结合形成氢键,对NR分子的构型影响较大,而与糖环上羟基结合形成氢键,则影响较小.
含氟有机磷神经毒剂毒性强,危害大,给实验研究带来不便。本文采用B3LYP/6-311G**和MP2/6-311G**方法及一个简化计算模型,探讨了G型含氟有机磷神经毒剂在中性和碱性条件下的醇解反应机理。结果显示,中性环境下G型含氟有机磷神经毒剂的醇解,不管是气相还是液相反应,3个甲醇分子参与的分步路径(Path C)都是最优路径;而1个甲醇阴离子参与的碱性条件下的分步路径(Path A'),其气相和液相反应决速步骤的吉布斯自由能垒分别为14.6和31.4 k J/mol,比Path C分别低87.0和59.8 k J/mol。因此,强碱催化下的G型含氟有机磷神经毒剂的醇解更高效。
