该文从理论上用密度泛函方法研究了丙酮分子团簇、质子化丙酮分子团簇的结构和振动光谱以及丙酮分子的单分子异构化反应过程.计算结果表明,可以选择一些在同尺寸团簇中比较稳定的构型作为基本单元来设计大尺寸团簇的结构.B3LYP/6-31G(d)方法的计算结果表明,当尺寸小于等于7时,中性丙酮分子团簇以单环型构型最为稳定;在这一系列团簇中,双环结构的稳定性逐渐上升,当n=7时是仅次于单环结构的稳定构型.质子化团簇当n=2时首先形成一个包含质子在内的溶剂壳,新增加的丙酮分子分别进攻溶剂壳中丙酮分子的中间碳原子和甲基这些活性位,进而构成更大的质子化团簇.在计算获得的中性团簇振动光谱中,羰基伸缩振动峰是最强峰.中性环型团簇的C=O伸缩振动当n≥3时劈裂成双峰.而对于质子化团簇的振动光谱,最强振动峰是由质子在溶剂壳中两个氧原子连线间的往复运动产生的.羰基伸缩振动峰由于质子的出现强度有所减弱,在n=2时振动峰便发生劈裂,而且劈裂程度随着团簇尺寸的增加而增加.计算得到的丙酮分子的5个异构化反应通道分别对应3种异构化产物,乙烯甲基醚、丙烯醇和1-丙烯-2羟基.根据各个反应通道的能垒数和能垒的高度,确定了最可几的反应通道及最可几的产物碎片的来源.