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本文基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)，采用B3LYP/DZP++的方法，应用Gaussian03程序计算了气相下AT阴离子碱基对(AT)的质子转移过程。我们分别对两种单质子转移途径进行了计算，只得到了从胸腺嘧啶到腺嘌呤方向上的单质子转移(SPT1)；对于双质子转移，采用了协同双质子转移机理和分步的双质子转移机理进行了计算，但均没得到其过渡态和产物的结构。添加溶剂化效应后，并没有改变质子转移反应的稳定趋势，在气相中质子转移前的结构较质子转移后稳定，在溶剂中保持相同趋势。 采用B3LYP/DZP++的方法计算了金属Cu2+对AT阴离子碱基对的质子转移的影响。研究的结果表明：气相条件下，金属Cu2+的络合作用对AT阴离子碱基对质子转移过程影响显著，Cu2+的络合作用在胸腺嘧啶的O24和O28位时可以发生从胸腺嘧啶到腺嘌呤方向上的单质子转移过程(SPT1)；作用在腺嘌呤的N4和N13位时可以发生分子间的双质子转移(DPT)。添加溶剂化效应后，比较四种络合物在气相和溶液中质子转移的反应能垒，得到溶剂化效应对单质子转移过程中的反应能垒影响较小，对双质子转移过程中的反应能垒影响较大。 分别讨论了一个和两个水分子对(AT)碱基对质子转移的影响。在O24位加入一个H2O，只得到了SPT1方向上的单质子转移；在O28位加入一个H2O，可以发生SPT1方向上的单质子转移和分子间的双质子转移；分别在腺嘌呤的N4和N13位加入一个H2O时，可以发生SPT1方向上的单质子转移以及从腺嘌呤到胸腺嘧啶方向上的单质子转移过程(SPT2)；当两个水分子加在O24、O28附近，计算得到了SPT1方向上的单质子转移过程和分子间的双质子转移过程(DPT)；分别在N4、N13位和O28、N13加入两个H2O，均得到了SPT1和SPT2两种方向上的单质子转移，分子间的双质子转移没有发生；当在O24和N4位附近加入两个H2O后，只得到了SPT1方向上的单质子转移，SPT2方向上的单质子转移和分子间的双质子转移(DPT)均没有发生。 在(AT)碱基对O24、O28、N4和N13位附近都加上一个水分子，计算加入四个水分子后水化物4-H2O(AT)的质子转移途径，并与溶剂化效应对(AT)碱基对的质子转移途径的影响结果进行了比较。得到当在(AT)碱基对质子加入四个水分子，O24、O28、N4和N13位均达到饱和状态，质子转移途径与(AT)碱基对在溶液中的质子转移途径相同。