本书是关于第一性原理和密度泛函理论应用于均相过渡金属配合物催化C=R键（R=C，O）活化偶联反应机理研究的专著。主要应用密度泛函理论B3LYP方法在电子结构水平上阐明催化剂的结构和作用机制，充分认识反应过程中催化剂活性组分与反应物分子之间的电子转移和相互作用机制。建立了催化剂组成（金属中心和配体）、催化剂自旋态、底物电子效应和空间效应、溶剂效应、色散效应等因素与产物选择性的关系，提供了反应动力学和热力学信息与宏观可评价性能之间的定量构效关系，为指导设计和开发新型催化剂和实验合成提供理论依据。 本书可供从事量子化学计算和有机反应机理研究的研究生和科研工作者阅读参考。

第1章 绪论
1.1 均相催化C=R键（R=C，O）活化偶联反应概述
1.2 金属化合物均相催化CO2合成环碳酸酯的发展概况
1.3 过渡金属配合物催化烯烃氢化和硅氢化反应的发展概况
1.4 C=R（R=C，O）键活化加成机理的研究意义
1.5 理论计算在反应机理研究中的重要性
参考文献
第2章 理论基础和计算方法
2.1 概述
2.2 从头计算方法
2.2.1 薛定谔方程与三个基本近似
2.2.2 从头计算方法的原理
2.2.3 电子相关方法
2.3 密度泛函理论
2.3.1 Hohenberg-Kohn定理
2.3.2 Kohn-Sham方程
2.3.3 交换相关能泛函
2.4 过渡态理论简介
2.5 势能面概述
2.5.1 势能面上临界点的几何性质
2.5.2 势能面的相交和不相交原理
2.5.3 振动频率
2.6 内禀反应坐标理论
2.7 溶剂化效应
2.8 基组
2.9 本书使用的软件介绍
2.9.1 Gaussian软件简介
2.9.2 ADF软件简介
参考文献
第3章 过渡金属催化CO2与环氧烷烃反应
3.1 反应概述
3.2 氰甲基铜（Ⅰ）催化CO2与环氧丙烷反应
3.2.1 氰甲基铜（Ⅰ）活化CO2生成氰丙酸铜（Ⅰ）
3.2.2 二氧化碳载体氰丙酸铜（Ⅰ）与环氧丙烷的偶联机理
3.3 低价铼配合物Re（CO）5Br催化CO2和环氧化物反应
3.3.1 预催化剂Re（CO）5Br的活化
3.3.2 环氧烷烃优先活化机理
3.3.3 CO2优先活化机理
3.3.4 超临界CO2溶剂对反应热力学和动力学性质的影响
参考文献
第4章 过渡金属配合物催化烯烃氢化反应
4.1 反应概述
4.2 计算细节
4.3 双亚氨基吡啶铁催化剂（iPrPDI）Fe（N2）2的活化
4.4 双亚氨基吡啶铁活性物种（iPrPDI）FeN2与氢气和1-丁烯的配位或取代反应
4.5 氢分子配合物（iPrPDI）Fe（H2）（CH2=CHCH2CH3）的1-丁烯氢化机理
4.6 活性物种（iPrPDI）Fe（CH2=CHCH2CH3）发生1-丁烯异构化和H2加成的机理
4.7 双亚氨基吡啶Fe（O）催化烯烃氢化遵循开壳层单重态机理
参考文献
第5章 过渡金属配合物催化烯烃硅氢化反应和脱氢硅烷化反应
5.1 反应概述
5.2 Fe（CO）5催化乙烯硅氢加成的反应机理
5.2.1 烯烃的配位和插入
5.2.2 Si-C还原消除形成乙基三甲基硅烷
5.2.3 β-H还原消除形成乙烯基三甲基硅烷
5.2.4 副产物烷烃的形成对反应的贡献
5.2.5 烷基硅烷和乙烯基硅烷形成的竞争性比较
5.3 CpFe（CO）2Me催化二乙烯基二硅氧烷化学选择性脱氢硅烷化机理
5.3.1 活性催化物种CpFe（CO）SiR'3的生成
5.3.2 二乙烯基二硅氧烷的配位
5.3.3 端烯基脱氢硅烷化
5.3.4 端烯加氢
5.4 双亚氨基吡啶钴催化烯烃化学选择性脱氢硅烷化机理
5.4.1 由预催化剂（MesPDI）Co（CH3）生成活性催化物种（MesPDI）Co-[Si]：三种多重度路径的能量比较
5.4.2 三种多重度（MesPDI）Co-[Si]催化1-丁烯的硅烷化脱氢机理
5.4.3 （MesPDI）Co-[Si]催化4，4-二甲基-1-戊烯的硅烷化脱氢机理
5.4.4 副产物烷烃生成的重要性
参考文献