目前已经有了很多键级的定义:Delocalization Index(DI),Mayer Bond Order(MBO),Natural Bond Order(NBO),还有Fuzzy Atom Bond Order(FBO),Wiberg BondIndex以及本文重点谈到的最大键级杂化轨道理论(MBOHO)等。以上这些理论都能很好的应用在量子化学计算的很多方面,比如分析成键规律,计算核自旋耦合常数,键的振动频率,分析手性化合物的构象等,但是这些键级理论是否都能很好的分析同一个分子体系内的电子共享情况,包括对一些化学键的性质的解释,仍然有待商榷。1.本文分析了上述几种的键级定义的理论,采用以上的几种方法来计算100个分子的在3种基组的级别下的键级,并分析了最大键级杂化轨道方法的成键的轨道成分。通过分析得出这几种键级的定义都能有很好的预测。对比化学直观值,DI偏小,MBOHO和MBO,FBO等都比较贴近,其中MBOHO计算得到的键级值最为接近。另外通过含五元环,六元环以及更多的共轭分子的计算得出MBOHO可以很好的说明共价键体系的共振效应,而其他几种键级不能说明共振效应。通过分析5种键级定义在3个基组级别下的键级,得出DI,FBO,MBOHO对基组的稳定性比较好,MBO在有弥散和极化基组的情况下,计算得到的键级值不合理。2.我们还采用了MBOHO的方法计算了过渡态时的键级,并描述化学反应机理,同时分析过渡态的几种可能构型,以及最合理的过渡态的形成机理及形成的原因等。另外还使用MBOHO方法计算了含过渡金属的络合物中的金属与基团之间的键级,也很好的说明了络合物稳定性。