如何研究液相中反应的机理，一直是计算化学中一个极具挑战性的项目。自从九十年代以来，分别形成了 explicit model、supermolecule model 和 continuum model三种基本的研究方法。对于液相反应的模拟方法探索，很多算例集中于水相的环加成反应。其中，在大多数发表的算例中，仅有一个反应物分子能够与水分子形成相互作用。本文研究的体系中反应物分子各有一个氧原子，因此存反应中有两个可以与水分子作用的位点。我们拟通过研究这样一个典型的反应，进一步探索液相反应的模拟，寻找是否存在一般的模拟方法。 本文中我们系统计算了该反应气相以及液相下的势能面，其中模拟液相的方法我们使用了 continuum model 和 supermolecule-continuum model。尽管没有该反应的实验数据，我们根据一些类似反应推测了其反应的能垒。结果表明，包含水分子作为超分子体系，同时对体系进行PCM的优化处理；这种supermolecule-continuum model的方法可以得到非常接近体系能垒的结果。在文中我们分析了这种方法成功的原因。但是，进一步计算结果表明这种模拟方法并不是一种与体系具体特点无关的方法，我们不能够从这个算例中抽象出一般的模拟方式；这种模拟方法可能存在着某种误差抵消的效应。 在文章的第二部分，我们通过对一个人造氨基酸分子进行计算模拟来理解一种势能面构造和分析的方法-逐点优化法。与势能面扫描方法相比，这种方法通过对势能面上若干个点进行精确计算来推断整个势能面的特点。因此，这实际上是一种“以点带面”的方法。这种方法的关键在于计算选取的“点”要足够表现出势能面变化趋势。 采用这种方法，我们对一种生物医学中常见的人造氨基酸分子进行了势能面计算。就我们所了解的文献范围，这可能是第一次这个分子的势能面被系统的用计算化学的方法进行研究。计算结果表明，单肽形式下该分子构象集中于β型和γ型。与常见的其他双烷基氨基酸分子不同的是，这个分子五元环处存在一个自由度，因此分子上的类吲哚环可以摇摆。这个自由度的变化对构象势能面影响很大，类似于一个势能面上的“开关”一样。这启发我们在进一步的研究中是否可以通过环上的修饰人为的控制环的摇摆，使它真正起到一个“开关”的作用。