该文利用量子化学从头算方法,对富勒烯C36的金属包合物的结构、稳定性与光谱性质进行了理论研究,并对C36与1,3-丁二烯的加成反应的机理进行了研究.对于富勒烯金属包合物的研究是富勒烯研究的一个热点.金属包合物既可作为较强的电子受体,又可作为较强的电子给予体,因此具有一些特殊的性质.对于C36这样的小分子富勒烯的金属包合物,人们对其研究还比较少.我们选取了C36的两种稳定的异构体-D6h和D2d异构体,对其金属包合物的性质进行了研究.对于C36的两种稳定构型,利用从头算HF/3-21G的方法,优化了包合碱金属离子的结构,并通过频率分析进行了验证.结果显示,在M+@C36(D2d)中,M+位于碳笼的中心;在M+@C36(D6h)中,M+位于通过碳笼的中心的轴上;M+在两种包合物都带正电荷;M+从Li到K,M+@C36的稳定性逐渐降低.对于C36的碱土金属包合物,我们同样用从头算HF/3-21G方法,优化了碱土金属原子、离子包合物的结构,并做了频率分析.研究结果显示,无论是在包合物M@C36中,还是M2+@C36中,金属原子都带正电荷,同时与C36分子相比,C36金属包合物HOMO-LUMO能级差都增大了.计算结果还表明,对于M@C36,M从Be到Ca,M@C36的稳定性增加;而对于M2+@C36,M从Be到Ca,M2+@C36的稳定性降低.对于所有的金属包合物,我们计算并得到了它们的红外光谱,可以在实验上作为判断C36金属包合物的依据.该文还用AM1的方法对C36与1,3-丁二烯的加成反应做了研究,优化了1,3-丁二烯在C36两种异构体的13种(包括D6h和D2d)键上加成的过渡态.研究结果发现,C36的D6h异构体的键要比D2d异构体的键活泼,并且C36比C60和C70的反应活性要高,形成的环加成产物也比C60和C70的环加成产物更稳定.