超分子化学是化学理论的研究热点,超分子体系在材料科学、环境科学和生命科学等领域中都具有非常大的应用前景。非共价相互作用则是对超分子体系进行化学研究的关键所在,超分子体系中的非共价相互作用主要包括氢键、π-π相互作用、范德华力等。本文对以下的超分子体系中的非共价相互作用进行理论计算研究:（1）分子内氢键,π-π堆积相互作用以及取代基效应对8-羟基喹啉衍生物超分子结构影响的理论研究8-羟基喹啉（8-HQ）是一种非常好的金属离子螯合剂,且在含有8-羟基喹啉的结构中,由于其在抗菌、抗HIV-1等方面都表现出广泛的生物活性,因此在传统医学中被大量应用。本工作主要的目的是通过量子化学方法预测了分子内氢键、π-π堆积以及取代基效应对8-羟基喹啉衍生物（取代基X=OH,CH₃,H,F,Cl,CF₃,CN,NO₂）超分子结构的影响。我们通过计算基组重叠误差（Basis Set Superposition Error,BSSE）校正结合能,氢键键长,分子间距离与相应的哈米特电子参数来预测超分子结构,同时利用分子中的原子理论（AIM）和静电势分析（ESP）得到π-π堆积8-HQ衍生物超分子体系的结构以及弱相互作用的相关性质。（2）砷化氢与H-X分子形成的超分子体系中氢键的理论研究砷毒气在工业毒理学中占有重要地位,本工作的目的是鉴定和表征砷化氢与H-X（X=F,Cl,Br,HO,NC,CN,CH₃,C₂H）分子形成的超分子体系中的氢键。这些分析和计算有助于理解砷化氢与其他分子形成超分子体系中化学键的本质。我们主要利用静电势分析（ESP）、自然键轨道理论（NBO）、分子中的原子理论（AIM）、电子密度差图（EDD）等方法对这些超分子体系的相互作用进行表征。（3）5-氯尿嘧啶与水分子间弱相互作用的理论研究5-氯尿嘧啶分子具有良好的抗炎和抗肿瘤活性,本工作的目的是研究5-氯尿嘧啶与水分子之间的弱相互作用,我们通过量子化学手段计算5-氯尿嘧啶（5ClU）的13种异构体在气相和水相中的几何结构、热能、焓和吉布斯自由能,从而预测该分子的稳定构型,同时研究了5-氯尿嘧啶与水分子之间相互作用形成的超分子体系以及其过渡态结构,旨在解释5-氯尿嘧啶与水分子形成的超分子结构特征以及他们之间的弱相互作用性质。