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单萜烯类化合物是一类以异戊二烯为基本结构单元，是自然界中排放量最大的非甲烷类化合物。单萜烯排放量巨大，种类繁多，多数单萜烯有机分子中含有一个或多个不饱和>C=C<双键，因此这类化合物有很高的还原活性，被认为是臭氧和二次有机气溶胶生成的重要前体物，二次有机气溶胶不但会影响空气能见度，同时严重威胁人类的健康，单萜烯的臭氧化反应是形成二次有机气溶胶的重要过程之一。本文以几种构型各不相同的单萜烯化合物（Limonene，α-Phellandrene，α-Terpinene，-Pinene，β-Pinene，γ-Terpinene，3-Carene）为模型，利用量子化学理论密度泛函方法（Density Functional Theory，DFT），采用B3LYP/6-311+G(2df,2p)和G3MP2方法对反应过程中的可能结构进行理论计算，并考虑水的溶剂化效应；对这几种单萜烯化合物在酸性条件下转化为其同分异构体的反应机理做出系统研究与分析，获得了一些有价值的研究成果：1、计算一系列单萜烯及其碳正离子，讨论单萜烯质子化过程，重点讨论了Limonene，α-Phellandrene，α-Terpinene，α-Pinene，β-Pinene，γ-Terpinene，3-Carene分别与硫酸反应过程中，包括反应物、中间体和产物在内的各物质的相关信息，研究结果表明：α-Terpinene的结构最稳定，反应速率最慢；β-Pinene的结构最不稳定，反应速率最快，上述结论与实验上所得的结论是一致的。2、单萜烯与硫酸溶液反应时，溶液酸度和反应时间对产物种类和含量都有影响。在此过程中，酸度的提高可以提高单萜烯的转换速率；产物的种类和含量随时间发生变化。