在分子识别、晶体工程、功能材料自助装、化学分离、催化、超分子化学和生物医药工程等领域,分子间弱相互作用扮演着十分重要的角色。因此,了解分子间弱相互作用对于化学的许多领域都具有重要的意义。近年来,对弱相互作用的研究备受实验和理论研究人员的关注。本论文选取五氟溴苯和五氟碘苯作为电子受体,芳杂环呋喃、噻吩、吡啶作为电子供体,利用Gaussian软件包,在M06-2X/aug-cc-pVDZ理论水平下对不同单体和组合出的二聚体进行优化（组合方式依据两种单体的静电势分布,按照正负相吸的原则）,筛选出没有虚频的三种类型（T型,面对面,头碰头）稳定结构,对于优化出来的稳定二聚体结构采用了Counterpoise方法的基组重叠误差校正（Basis Set Superposition Error,BSSE）,并对稳定的二聚体应用ωB97X-D/aug-cc-pVDZ和CCSD（T）/aug-cc-pVDZ水平的计算方法和基组对它们进行单点计算,得出它们之间的相互作用能。对所有没有虚频的二聚体进行分子中原子的量子理论（Quantum Theory of Atoms In Molecules,QTAIM）分析找出每种二聚体中所有的（3,-1）键临界点,分析各个键临界点处的拓扑性质可以得到原子间相互作用的种类。非共价相互作用（Non-Covalent Interaction,NCI）分析可以直观地得到二聚体间弱相互作用的种类和区域。最后,通过能量分解分析（Energy Decomposition Analysis,EDA）将各种二聚体之间的相互作用能分解成静电相互作用(E_elst)、交换相互作用(E_exch)、排斥相互作用(E_rep)、极化相互作用(E_pol)、色散相互作用(E_disp),以此来研究弱相互作用的驱动力来源,同时通过分子间的自然键轨道（Natural Bond Orbital,NBO）给受轨道相互作用很好地解释了各个二聚体之间各种弱相互作用的起源。本论文每章节的主要内容如下:第一章,绪论。简要介绍了研究背景和几种常见的弱相互作用类型,概述了分子间弱相互作用近年来的研究进展和应用,以及本论文的研究目的和意义。第二章,理论基础和分析方法。在本章介绍了半经验、密度泛函和耦合簇计算方法,另外对一些常见的弱相互作用分析方法（静电势分析、QTAIM、NCI、能量分解分析、NBO）进行了较为详尽的介绍和说明。第三章,五氟溴苯同吡啶之间的弱相互作用研究。选取五氟溴苯和吡啶为研究对象,对它们之间的弱相互作用计算和分析发现不同的结合模式之间存在不同的弱相互作用类型,而且能量分解分析表明每种弱相互作用的驱动力来源也不相同。1)头碰头的结合模式中,弱相互作用的类型是卤键相互作用,驱动力主要来自于静电相互作用;2)T-shape结构的二聚体中,存在的弱相互作用主要是范德华相互作用,色散相互作用是主要的驱动力;3)在面对面的结构里面,π-π堆积是主要的稳定因素,很显然这也是一种色散相互作用为主要驱动力的作用,这个结论在能量分析分解中得到了很好的印证。通过比较各种二聚体的相互作用能发现,π-π堆积是最有利的结合模式,最不稳定结构是T-shape结构。第四章,五氟溴/碘苯同呋喃、噻吩的弱相互作用研究。在本章中,详细研究了五氟溴/碘苯同呋喃和噻吩之间的弱相互作用。得到了三种不同结合模式的二聚体,而且弱相互作用的类型和驱动力来源与第三章的结论基本一致,但是值得注意的是,五氟溴/碘苯同呋喃和噻吩形成的这些二聚体中,它们的结合方式和相互作用能受原子类型的影响。从静电势图中可以看出,由于五氟碘苯的碘原子上方存在一个更大的正静电势区域,它可以同噻吩上的硫原子形成稳定的二聚体,但是在五氟溴苯和噻吩的二聚体中没有发现这样的结构。换言之,我们可以通过改变原子的类型和某些基团的电子效应能达到调节复合物结合模式和相互作用能的目的。