用半经验的AM1方法研究了C50(D5h) 与1,3-丁二烯及7种2,3-二取代的1,3-丁二烯(取代基为F, Cl, Br, I, CH3, OH和NO2)的Diels-Alder环加成反应机理. 优化了各环加成反应的反应物、过渡态及产物进行构型, 进行了频率分析, 计算了各反应的活化能和热效应. 计算结果表明, (1) 各反应均经历了协同反应历程, 各反应体系到达过渡态时, 两条正在形成的C—C键在0.2293~0.2527 nm之间. (2) C50(D5h)与1,3-丁二烯Diels-Alder环加成反应的活化能较低(为15.90 kJ/mol), 且整个反应放出的热量较高(为402.50 kJ/mol), 无论从动力学角度还是从热力学角度该反应都很容易发生, 预计常温下就易进行. C50(D5h)比C60和C70的反应活性要高得多. (3) 当在1,3-丁二烯的2, 3位取代不同基团后, 不同种类的取代基对C50(D5h)与1,3-丁二烯的Diels-Alder环加成反应的活化能影响不同: 弱吸电子基或弱给电子基对上述环加成反应的活化能影响不大, 而强给电子基或强吸电子基则明显改变了上述反应的活化能, 强给电子基明显降低活化能, 强吸电子基明显升高活化能. (4) C50(D5h)与一系列丁二烯环加成反应的逆反应活化能都很高, 在416.51~425.93 kJ/mol范围, 说明形成的环加成衍生物很稳定, 不易分解.