液相下，反应分子在溶剂分子中碰撞或振动会发生一系列的化学反应。由于溶液闭锁效应及牢笼效应的存在，导致液相下的反应原理与气相下迥然不同。鉴于液相体系过大的计算量，一般的研究方法为分子动力学方法或连续介质近似，这些方法或者无法描述化学键的形成与断裂，或者计算精度较低。本文将首次使用显式（explicit）溶剂模型(SPC/E)用多重表象的量子动力学/分子动力学方法（CCSD(T)/MM、DFT/MM及ESP/MM）对液相下一些化学反应机制进行研究，以求获得高精度的CCSD(T)理论水平的相关结果,希望从原子分子甚至电子层面了解化学反应机制，并指导相关实验的进行。卤代烃是地表/地下水、大气和土壤的重要污染源，被美国环保局列入126种优先污染物的卤代烃就有26种（包括氯代甲烷和氯代乙烷），因此本文首先对卤代甲烷的亲核取代反应CH3Cl+F-→CH3F+Cl-进行研究，接下来研究相对更大的亲核取代反应体系氯代乙烷EtCl+ClO-→EtClO+Cl-的相关机理并与气相下的反应机制作对比。最后我们将工作重点转移到更大分子体系的研究。鉴于DNA碱基容易被修饰从而引起衰老、病变、影响生物体机能，且人体中含有大量水溶液，这里我们对液相下常见的羟基进攻鸟嘌呤形成8-羟基鸟嘌呤后的开环反应进行研究。　　本文第一章为序言，介绍选题背景及相关理论知识。　　第二章，对CH3Cl+F-→CH3F+Cl-进行研究，详细介绍研究过程的理论实现；得到沿反应路径的电子云分布、几何构型变化；发现CCSD(T)理论水平的液相势垒为23.2 kcal/mol、反应热-8.0 kcal/mol,与液相实验势垒26.9 kcal/mol、利用气相实验值及溶剂化能量获得的液相反应热-8.1 kcal/mol吻合得较好；该反应溶液对反应势垒贡献18.5 kcal/mol，其中溶剂经典能量占主导地位。　　第三章，介绍EtCl+ClO-→EtClO+Cl-的反应机制：同样计算了以上物理参量，发现极化及溶剂能量对势垒的贡献分庭抗礼；通过计算得液相下反应速率为5.27×10-17 cm3molecule-1s-1比气相慢了7个数量级，验证了水的存在对反应的阻碍作用；相对第二章的体系，该体系进一步利用两种不同 DFT理论方法（M08-SO/ccpVTZ及B3LYP/aug-cc-pVTZ）对氯代乙烷体系进行分析计算。　　第四章讨论了液相下8-羟基鸟嘌呤开环生成formimidic acid radical的反应机制。与前两个体系计算内容一致，我们得到了自由能路径、水的贡献、有效电荷分布及分子构型。另外，又重点介绍氢键对分子构型变化的影响；采用八种不同交换关联函数及基组（Truhlar等人针对气相反应推荐的误差较小的方法）时液相下该反应的变化，与Truhlar等人结果一致，推荐M08-SO/cc-PVTZ。　　第五章为总结与展望。