随着计算机的飞速发展,理论化学和计算化学在化学领域占据着重要的地位,利用理论方法计算化合物热力学性质的研究日渐增多。理论计算可以针对任何化合物,且不受反应温度、压力、时间等条件约束,即可得到其热力学数据。其中标准生成焓是重要的热力学性质之一,也是计算反应焓、平衡常数和反应产率的重要数据。药物和染料是重要的日常生活必需品,而它们的标准生成焓的测定数据有限。因此,本论文采用理论方法研究了药物和染料分子的生成焓。本文选用的理论计算方法为B3LYP/6-31G（2df,p）、B3LYP/6-311G（2df,p）、WB97XD/6-31G（2df,p）、HF/6-31G（2df,p）和G4MP2方法。通过设计的等键反应计算了22个药物和22个染料分子的生成焓。通过比较计算值与实验值,上述五种方法的平均偏差分别为15.45、18.62、13.12、39.33、26.14 k J·mol^-1,其中用WB97XD/6-31G（2df,p）方法计算得到的平均偏差最小。五种方法中G4MP2方法的计算值最接近实验值,但由于G4MP2方法计算大分子的生成焓时不收敛,所以选择计算偏差最小的WB97XD/6-31G（2df,p）方法作为优选方法。在计算的药物分子中有6对分子是手性分子,计算结果表明,S构型分子的生成焓小于R构型分子的生成焓,差值15 k J·mol^-1;当主体结构的苯环上连接的基团为烷基或苯基时,分子的生成焓比较接近。染料分子分为单偶氮和双偶氮染料分子,计算结果表明双偶氮基染料分子的生成焓明显大于单偶氮基染料分子的生成焓。计算结果表明,苯环上每增加一个甲基,分子的生成焓减少15～30 k J·mol^-1。同时,苯环上取代基的位置及基团的不同均会影响分子的生成焓。通过比较五种方法计算所需时间,发现G4MP2方法计算速度最慢,而B3LYP/6-31G（2df,p）方法最快,WB97XD/6-31G（2df,p）方法计算速度是B3LYP/6-31G（2df,p）方法的1.5倍。综合考虑五种方法的计算时间和准确度,WB97XD/6-31G（2df,p）方法适用于计算大分子的生成焓。同时,本论文也利用密度泛函方法（DFT）方法研究了新型离子含能材料TKX-50系列反应的过渡态。根据TKX-50反应路径,总共搜索到了14个反应过渡态,其中有6个过渡态的能量低于比反应物能量。反应过渡态的能垒决定反应物和产物之间最小需要能量,决定反应进程难易度。通过确定每步反应的平衡常数,明确了每步反应的热力学极限。根据计算的结果表明,TKX-50反应路径的每步反应的平衡常数受温度的影响较小。