在醋酸分子中，有两种不同的氧：羰基氧和羟基氧，羰基氧上的电子云密度高，羟基氧上的电子云密度较低。醋酸分子中有两种氢，一种与羟基氧直接相连，由于氧的电负性较强，使氢带有部分正电荷，可以允许带有部分负电荷的其它氧原子接近，形成较强的氢键；另一种氢与碳原子连接，即甲基氢，形成的氢键稳定性较差。同时水分子中的氢原子和氧原子也可以参与形成氢键，使整个醋酸-水溶液体系中的结构相当复杂。 本文采用量子化学从头计算等理论方法和红外光谱实验对醋酸-水体系进行了系统研究，对体系中的氢键等性质进行了详细的分析和讨论，得出以下结论： 1.以单分子水、双分子水、单分子醋酸和一种1：1醋酸-水团簇四种结构为研究对象，对多种计算水平进行了系统分析和比较，同时把CPU工作时间作为选择恰当计算水平的依据之一。结果表明，MP2/6-31+g(d，p)水平能满足计算精度的要求，计算代价适中或者明显低于其它水平，是现有条件下醋酸-水团簇体系量子化学研究较为合理的计算工作。 2.对52个不同比例的醋酸-水团簇进行了结构优化；对稳定构型进行了单点能、相互作用能和红外、拉曼频率等性质的预测；对氢键相互作用的分析表明，分子间氢键的形成使团簇体系的能量降低，其相互作用能的大小与氢键数目、类型等多种因素有关。一般来说，氢键个数越多团簇能量越低；在氢键个数多于一个时，一般有环状结构形成；除六元氧环外，成环原子趋于在同一平面内；在不同大小的环状结构中，五元环最为稳定；在相同酸水分子比例情况下，包含羰基-水环状结构的构型优于其它构型；醋酸羰基氧比羟基氧表现出更强的氢键受体作用，醋酸羟基氢比水中氢原子表现出更强的氢键给体作用；甲基氢也可以参与氢键的形成，但成键能力明显弱于羟基氢。 3.测定了醋酸和/或水体系四氯化碳稀溶液的红外光谱，实验观察到3440cm一吸收信号，在前人的研究中未曾见过报道。通过对实验光谱的分析并借助量化计算结果，本文认为该信号来自醋酸-水团簇中形成氢键的水分子羟基氢伸缩振动，证明了醋酸-水四氯化碳稀溶液中酸水团簇的存在。 4.使用CPMD分子动力学程序包对1酸-20水体系进行了分子动力学模拟。模拟的统计结果精确再现了量化计算得到的化学键键长、氢键键长、氢键键角等结构信息。 对体系中团簇结构的分析发现，含有16个水分子的醋酸-水团簇较其它酸水团簇有更大的优势；其余水分子则倾向于以单分子或者小团簇的形式存在。