以生物质来源为主的呋喃类化合物和以植被排放为主的萜烯类化合物是大气中常见的挥发性有机物。呋喃类化合物主要来源于一些生物质,被排放到大气中之后,发生一系列反应,导致大气中臭氧浓度升高,并且有助于二次有机气溶胶等的生成,对环境造成破坏;排放到大气中的烯烃来源和种类都很多,主要包括异戊二烯和一些单萜烯等,它们在大气中很容易发生一些氧化反应,生成过氧化物、醛等,是PM2.5的前体物。因此了解它们在大气中的反应机理,对这些污染物进行有计划的防治非常的重要。本篇论文中的第二章主要就是结合量子化学和化学动力学,进一步研究呋喃类化合物和羟基自由基的反应过程,主要用了RHF-UCCSD（T）-F12a/cc-pVDZ-F12方法,结合过渡态理论和RRKM等理论计算了反应过程中各路径的分支比以及反应速率、产率等,并且与一些实验值进行了对比。文章的第三部分探究了单萜烯和臭氧的反应过程,有很多实验室对单萜烯与臭氧的反应进行了探究,主要针对的都是气溶胶产物和生成的SOA组分,这篇文章主要探究了单萜烯和臭氧在短时间反应后的气相反应产物,并提出了相应的反应机理。主要内容如下:（1）呋喃及其衍生物和羟基的反应利用高水平量子化学结合动力学,对呋喃和甲基呋喃等化合物（MFs）与羟基的大气氧化机制进行探究。反应最开始的时候是羟基加成到C2上或者C5上,生成高度活化的R2B*/R5B*,然后有的会通过碰撞变的稳定,或者C2-O/C5-O键断裂很快异构化生成R2B*/R5B*,然后通过内转动生成R2B/R5B的其它异构体。在大气环境下,保留着环的产物R2/R5可以和O₂发生反应,生成5-羟基-2-呋喃酮化合物和一种含有环氧结构的化合物、酯和一些含羰基的化合物;开环产物R2B/R5B和氧气反应会生成1,4-二羰基化合物。RRKM-ME理论通过对羟基加成到呋喃上生成的R2*/R5*的反应路径,预测了生成R2B/R5B的比例,我们通过RHF-UCCSD（T）-F12a/cc-pVDZ-F12方法得到的反应能和能垒计算了呋喃、2-MF、3-MF、2,3-DMF和2,5-DMF得到相应的二羰基化合物的产率,分别为0.73、0.43、0.26、0.07和0.28。我们计算出来的二羰基化合物的预测结果与最近的实验测量结果都相当吻合。在我们这里的计算中,保留环的产物5-羟基-2-呋喃酮的产率非常的高,但是关于它的生成原理值得进一步研究。（2）实验探究单萜烯和臭氧的反应实验主要为了探究在气相中,α-蒎烯与臭氧通过一次反应的主要产物以及相对应的反应机理。我们在流动反应管中模拟臭氧和单萜烯的反应,通过控制流量和反应容器的体积,控制反应时间在10 s左右,用液氮将产物冷冻下来,将收集到的产物用四氢呋喃溶解,冷却至常温后,进行MS-MS的检测,最后得到质荷比m/z=197、216、239、285为主的反应产物,通过质谱图与分子量进行比对,得到各峰值产物的分子式,得到主要产物的分子式为C₈H₁₄O₄、C₁₀H₁₄O₅、C₁₀H₁₆O₅、C₁₁H₁₈O₇等,再通过各峰值产物的二次质谱得到产物的结构式,并且与已有数据进行对比,提出了个别产物的形成机理。