中文摘要：

本项目以核苷衍生物的构象/异构现象和有关反应的溶剂效应为主要研究对象，在量子化学计算的基础上采用经典Monte Carlo统计力学模拟方法来模拟分子在溶液相的热力学和动力学行为。定量地描述溶质-溶剂相互作用的微观结构，再现和预测生物分子体系在自然条件下的热力学和动力学性质，为实验研究提供充分的理论帮助，从分子结构、静电相互作用、取代基的电子诱导效应和溶剂的影响诸方面来解释实验上观察到的这些物质的某些生物学活性。本项目的研究，对于剖析和理解相关实验结果，在理论上阐明环境对生物分子的结构和反应活性的影响的实质，进而为探讨在自然条件下生物分子的结构稳定性和生物学功能的分子基础提供有用的信息，有着重要的理论意义和应用前景。

结论摘要：

本项目对核苷衍生物等重要生物体系的结构和有关反应的机理和溶剂效应进行了详细的理论研究，结合量子化学分子轨道理论和经典Monte Carlo(MC)统计力学模拟方法以及簇-极化连续介质模型来模拟分子在溶液中的热力学和动力学行为，为实验研究提供理论帮助。采用B3LYP/6-31+G(d,p)方法和簇-极化连续模型(包含最多至6个水分子)研究了3TC-甲脒的水解机理，结果表明形成四面体中间体的一步是决速步骤，其间有两个水分子作为水桥加速了反应的进行。对3TC-甲酰胺，采用B3LYP/6-31G(d,p)和MP2/6-31G(d,p)方法以及MC模拟方法对它的非酶催化水解机理进行了理论研究。发现溶剂水的影响使得气相得到的反应能垒降低, 有4-6个水分子与反应体系有较强的相互作用。采用B3LYP/6-31G(d)方法研究了2'-脱氧次黄嘌呤核苷的构象稳定性，并结合标度量子力学力场方法对它的实验振动光谱进行了完整合理的归属和解析。此外，我们也对一些取代酯类分子与氨（或胺）形成肽键的反应进行了研究，发现这些反应体系的决速步骤和优势途径随酯的结构，胺的性质和溶剂的特征的不同而改变。发表18篇论文。