与大气环境污染相关的小分子自由基的研究对于保护大气有着重要的意义，但由于小分子自由基其超短寿命和高化学活泼性，加之现有实验设备的局限性，实验通常只能在低温区间对某些反应进行相关机理研究。自由基化学在化学反应历程控制化学的研究中有至关重要意义，它的研究涉及到许多领域。本论文主要运用量子化学理论和方法对CH2BrO自由基、F，Cl，Br自由基所引发的一系列反应进行了系统的理论研究，并探讨了它们的反应机理。　　 利用从头算方法，利用我们现有的量子力学计算程序Gaussian03，用较大基组研究了大气中存在的自由基，活性原子和小分子之间的反应的机理，从理论上预测，在大气反应条件下该反应进行的所有可能通道，以及势能而的相关信息，并且与实验结果相对照；对于没有实验结果的，进行了理论预测，从而能够更好地分析微观反应机理，总结规律，进一步寻求控制生成有害物质反应的主要的因素，达到控制反应的目的。　　 科学研究表明含溴的小分子对臭氧层的破坏要负大约25％的责任。本文在MP2/6-31+G(d，p)水平下得到了反应体系CH2BrO+NO，02以及CF3CH2CH20H+F，Cl，Br所有反应物、络合物、过渡态和生成物的构型、能量和振动频率，并利用内禀反应坐标方法(IRC)得到了该反应通道的最小能量途径。并用MC-QGISD方法对所有的分子构型进行能量校正，得到更加精确的势能面信息。