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根据结构决定性质的基本原理,一种新出现的成键结构会展现出不同于已知成键结构的新颖性质,但新的成键结构的实验探索一般会受到各方面条件的限制,进展较慢。作为对比,现代量子化学理论的飞速进步及计算机速度的快速提升使得使用量子化学方法系统的预测和表征此类新颖的成键结构成为可能。以预测具有新型成键结构的分子为目标,本文主要开展了两项研究工作:1、结合密度泛函理论(Density functional theory,DFT)方法和高精度从头算(ab initio calculations)方法,首次设计了一系列