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密度泛函活性理论是在密度泛函理论的基础上进行延伸,它从电子密度的角度出发,可以较好的描述分子相关性质。在此之前,我们已经把密度泛函活性理论成功的应用于SN2反应、亲电亲核反应、芳香性等分子活性描述中,其研究成果可靠精确。本论文中,我们选取分子化学活性中端基异构效应和分子酸性这两种分子化学性质,运用密度泛函活性理论中的信息论方法和能量分解分析进行了研究,也取得较好的理论表征方法和方式。端基异构效应研究中,我们选择了45个具有R1-X-CH2-Y-R2通式的分子,其中R1和R2为官能团,X和Y为带有电负性杂原子。端基异构效应是电子立体效应中的一种,我们从两种异构体的能量差和密度泛函活性理论中的信息论方法这两个方面进行了研究。我们的结果表明,在大多数情况下,端基异构效应对分子的稳定性是有效的,引起端基异构效应的主要原因是电子的静电相互作用(Ee),但电子的空间位阻能(Es)和超共轭作用(σ-π)也发挥着不可或缺的作用。在本研究中,信息论方法可以很好的描述端基异构效应,并且得到很好的结果。我们还把端基异构效应与传统的共单体效应(是指在共聚合反应中,由于共单体的介入对聚合行为和聚合物结构产生的影响)的关系进行了比较和讨论,端基异构效应主要是增加分子的稳定性,共单体效应主要是对聚合物的结构产生影响,从而可以增加聚合物的稳定性。分子酸性是分子的重要物理化学性质之一,但其精确计算和预测仍是理论中尚未解决的问题。本文提出利用密度泛函活性理论中信息论方法(ITA),从一个全新的角度对分子酸性进行定量描述。首先我们选择五种不同类型的含氧酸性系列进行了研究,分别是单取代和双取代苯甲酸、单取代苯磺酸、苯亚硒酸、酚类和烷基羧酸;另外我们也含氮体系进行了类似研究,包括伯胺、仲胺和叔胺。对于含氧体系,我们针对中性分子中酸性原子(氧原子)和离去质子上的Shannon熵、Fisher信息熵、GBP熵、信息增益、Onicescu信息能和相对Rényi熵等信息物理量与实验pKa值进行比较拟合,拟合结果较好地预测了含氧体系的分子酸碱性。对于含氮体系,我们选取了各个种类的含氮分子,包括氨基酸、吡啶、苯胺以及简单伯仲叔胺类化合物等,用含氧体系的研究手段做类似研究,可是我们的结果并不理想,这可能与我们选择含氮分子种类的复杂程度有关,导致用信息量拟合出的pKa值与实验pKa线性关系不够理想。通过本论文对端基异构效应与含氧含氮体系pKa值的系统研究,我们对密度泛函活性理论中的信息论方法在预测化学活性中的应用更加充满信心。预计端基异构效应的研究结果可延伸到其他有空间电子效应的现象研究中,如γ-gauche效应。对含氮体系的pKa研究我们需要精细化计算及统计过程,找出更有价值的相关信息,并把对pKa值的研究扩展到其他领域,如超强酸的酸性预测方面。本论文扩展了密度泛函活性理论中信息论方法的应用范围,为完善密度泛函活性理论做了添砖加瓦的工作。