传统的实验试错法选择结晶溶剂需要消耗大量的人力物力,计算机辅助分子设计（CAMD）为结晶溶剂的选择提供了一种新思路。本文对有机物冷却结晶过程溶剂进行计算机辅助分子设计,形成与之对应的CAMD问题,研究和开发实用性高的CAMD方法,为有机物冷却结晶过程设计并选择出性能较优的溶剂。主要内容如下:首先,确定了溶剂的毒性、熔点、沸点、溶解性以及潜在回收率作为设计有机物冷却结晶过程溶剂的目标性质,并基于文献调研和分析选择了相应的性质预测模型。其次,研究了基于单目标优化的CAMD方法。将有机物冷却结晶过程溶剂的CAMD问题视为单目标优化问题,组成分子的基团作为变量,溶剂的熔点、沸点、毒性、溶解性以及分子结构可行性作为约束条件,潜在回收率作为目标函数,进一步将该问题转化成整数非线性规划（INLP）模型。提出了一种基于枚举法的CAMD方法,对该模型进行求解以获得符合设计目标的候选分子。基于该方法求解了2-巯基苯并噻唑（MBT）冷却结晶过程溶剂的CAMD问题,在给定的设计范围空间内,获得了最佳溶剂甲苯。进一步,研究了基于多目标优化的CAMD方法。针对有机物冷却结晶过程溶剂的CAMD问题,将溶剂的毒性、溶解度参数差值以及潜在回收率作为三个目标,分子结构的可行性作为约束条件,建立多目标优化模型。提出了一种基于快速非支配排序遗传算法（NSGA-II）的CAMD方法,对该模型进行求解以获得Pareo最优解集,即一系列候选溶剂分子。利用这种方法求解了葵二酸冷却结晶过程溶剂的CAMD问题,将设计的结果和其他研究利用CAMD方法和通过数据库搜索的结果进行了比较,发现该方法具有比较好的适用性。之后,基于该方法求解了MBT冷却结晶过程溶剂的CAMD问题,发现利用枚举法为MBT冷却结晶过程筛选出的最佳溶剂甲苯也包含在该方法得出的Pareto最优解集中。最后,针对MBT冷却结晶溶剂设计和选择问题,验证了溶剂溶解性预测方法以及UNIFAC模型的可靠性。在甲苯溶剂中开展了MBT冷却结晶实验,探索结晶终点温度、降温速率以及溶质初始浓度对产品收率和纯度的影响。发现降温速率为0.3 K/min、结晶终点温度为313.15 K、溶质初始浓度为0.046 g/g时,得到了收率为72.1%,纯度为99.7%的产品。