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过渡金属化学反应的理论研究一直是近年来应用量子化学的重要研究领域之一。这不仅因为过渡金属化学反应在催化、材料和生物学方面的重要性，而且因为过渡金属化学反应往往很复杂，如通常是多步骤、多通道的反应，因此，反应的微观过程，如反应中间体的形成及其异构化、中间体和过渡态的几何结构、电子结构和稳定性等对于理解反应机理至关重要。论文采用目前较为流行的密度泛函方法B3LYP在B3LYP/DZVP理论水平上对3d-过渡金属中性Sc、Ti、V原子与CO2、CS2(包括Ni与CS2的反应)和OCS的基态反应进行了较为系统的理论计算，考察了反应势能面及势能面上的中间体和过渡态，给出了反应机理的一般轮廓，解释了相关实验研究中反应产物的来源。