由于分子机器在材料科学、信息科学和生命科学等学科领域具有极大的潜在应用价值,所以对它们的结构和性质的模拟研究具有重要意义。本论文以两种最新合成的分子开关为研究对象,用量子化学方法对其分子开关机理进行了模拟。具体研究内容及主要结果如下:第一部分用PM6半经验量子化学方法研究了一个由含吡咯单元的的悬臂和一个对双（百草枯-对-苯撑）环二十八烷大环(CBPQT⁴⁺)组成新型的自络合分子开关。计算结果表明在这个体系中,不仅在CBPQT⁴⁺大环和吡咯部分之间的存在着π-π相互作用,还可以观察到两个[C-H…O]氢键相互作用。而π-π相互作用比较弱,容易被破坏,在外界环境作用下,吡咯部分可以从大环中心移出形成解络态。这就是这个自络合分子开关可以进行开关活动的原因。计算结果表明溶剂的存在、电化学还原、竞争客体四硫富瓦烯（TTF）的加入都可以影响这个体系的状态。第二部分运用B3LYP/3-21g^*//PM6方法模拟了一个二苯并-24-冠-8醚与1,2-二（苯并咪唑）乙烷相互作用形成的双稳态准轮烷体系。计算结果表明PF₆^-阴离子的存在并不影响准轮烷的结构,为了简化研究模型,我们可以忽略阴离子的存在。由于溶剂分子和准轮烷可以形成氢键,为此我们在加入两个溶剂分子后再使用COSMO溶液模型对其进行了模拟。模拟的结果与实验上的结论一致。同时计算模拟了去质子化后准轮烷体系的结构,并分析了准轮烷形成分子开关的机理。