本论文主要根据密度泛函理论（DFT）对以下3个C-H活化/功能化反应进行了系统研究:1)Pd（OAc）₂催化三氟乙基化反应机理的DFT研究:添加剂CF₃COOH的作用;2)L-异亮氨酸甲酯?-C（sp³）-H烯基化反应机理的DFT研究:添加剂HFIP与O₂的作用;3)2-甲基喹啉C（sp³）-H亚胺化反应机理的DFT研究:Br?nsted酸的影响。第一节,简要介绍了本论文研究背景及用到的理论方法。在第二节中,采用DFT方法,在M06水平下计算Pd（OAc）₂催化2’-甲基乙酰苯胺C（sp²）-H三氟乙基化反应机理。计算结果表明在C-H活化中,配体CH₃COO^-的质子夺取能力强于反应底物三甲基苯（三氟乙基）碘鎓三氟甲磺酸盐2a和游离阴离子CF₃SO₃^-。并且在CF₃CH₂-官能团迁移过程中,CF₃CH₂-基团两步迁移过程骤比其直接迁移更有利。更重要的是,添加剂CF₃COOH可以与反应底物2a反应形成一种新的活性物质三甲基苯（三氟乙基）碘鎓三氟乙酸盐2a’。2a’可以辅助C-H活化,降低整个催化反应的决速能垒,导致反应的速率控制步骤从CF₃CH₂-官能团迁移过程转变为C-H活化。我们的计算结果很好地解释添加2a对反应产率的影响。计算结果可以为探索过渡金属催化三氟乙基化机理以及理解添加剂在三氟乙基化反应中的作用提供重要参考。第三节中利用DFT研究L-异亮氨酸甲酯?-C（sp³）-H烯基化反应机理,并且使用Multiwfn软件包对反应中化学键键鞍点的电子密度?_b进行分析。计算结果发现在炔烃2a迁移插入过程中,相较于三重态O₂,单重态O₂可将Pd（II）物质氧化成Pd（IV）过氧化物。比较Pd（II）路径和Pd（II）/Pd（IV）路径发现Pd（II）/Pd（IV）过程增强炔烃C和C?间相互作用,导致2a插入Pd-C?的活化自由能垒降低。进一步地,HFIP作为配体与Pd中心配位,能进一步增强炔烃C和C?相互作用,降低2a迁移插入的活化自由能垒。更为重要的是,FIP^-配体能够作为一种还原剂,参与到Pd（IV）物质的氧化还原反应中,自身氧化成全氟丙酮。此外我们也探索γ-methyl C-H和γ’-methylene C-H烯基化反应。按惯例的,γ-C-H或γ’-C-H活化在动力学上比?-C-H活化更有利。然而,炔烃2a插入Pd-Cγ键或Pd-Cγ’键具有较大的反应能垒,控制反应区域选择性,抑制γ-C-H键或γ’-C-H烯基化过程。希望我们的计算可以为设计新催化反应以及新催化剂提供了一定指导。在第四节中,采用DFT对Br?nsted酸^pNO₂C₆H₄CO₂H催化2-甲基喹啉苄基C-H亚胺化反应机理进行探索。计算结果表明,^pNO₂C₆H₄CO₂H具有质子shuttle的作用,它可以通过协助质子转移,降低质子转移过程反应能垒。更重要地,我们的计算结果发现Br?nsted酸催化剂酸性强度是影响它们催化活性的主要因素,并且添加剂酸性越强,越有利于反应进行（对硝基苯甲酸>AcOH）。此外我们也考虑反应产物H₂O对2-甲基喹啉苄基C-H亚胺化反应的影响。总之,我们的理论研究深入地讨论了Br?nsted酸催化剂酸性对2-甲基喹啉C-H亚胺化反应的影响,同时新催化反应的设计有用参考。