本文对氢键相互作用等体系的结构,相互作用和性质进行了理论研究,主要包括以下几个体系: (1)使用基函数x-aug-cc-pVXZ (x = s, d, t; X = D, T, Q)研究了基组效应。在CCSD(T)/ d-aug-cc-pVTZ 水平上计算了HCN-HF 和HNC-HF的电学性质(偶极矩μ,平均极化率α,各向异性极化率?α,第一超极化率β以及第二超极化率γ)。讨论了电学性质的电子相关效应。HCN-HF 的每一个电学性质的值都小于HNC-HF 的相应的电学性质值。(2)在B3LYP/ d-aug-cc-pVDZ 水平上计算得到了NH3-HCl-(H2O) n (n = 0 ~ 4)的几何结构。其中,n = 1 的结构发生质子转移,这与文献上报道的使用小基函数的计算结果不同。计算了静态偶极矩μ,极化率α,第一超极化率β,并且研究了基函数效应对物理性质(μ, α和β)的影响。随着水分子数的增加,体系的μ和β减小,α值增加。子体系NH3-HCl 的性质(μ, α和β)随着质子转移程度的增加而增大。(3)仅在单分子催化下的NH3-HCl 的质子转移研究使用MP2 方法和较大基函数6-311++G(2d,2p)。优化得到15 个发生从HCl 到NH3的质子转移的最小单元(NH3-HCl-A,A = H2SO4, H2SO3, HCOOH (a), HF, H2O2, HNO3, HNO2 (a), CH3OH, HCl, HNC, H2O, HNO2 (b), NH3, HCOOH (b) 和HCHO,三聚体环形结构)。提议用质子环流模型解释质子转移的机理。发现当两个氢键长的和(R = R1 + R2)小于5.0 ?时,分子A 具有催化质子转移的能力。(4)在MP2/aug-cc-pVTZ 水平上优化得到含有分子间三氢原子相互作用的5 个二聚体结构BH3-HY (HY = HCCH, HCCF, HCN, HCl 和HNC)。除BH3-HCl 外,其余4 个复合物都是C2v 对称结构。使用基