采用HF/3-21G方法, 对6种气相和水相中可能存在的5-氟尿嘧啶(和5-氯尿嘧啶)互变异构体进行了构象分析.采用B3LYP/6-311+G**方法对处于优势构象时的各互变异构体进行了几何全优化, 并计算出它们的总能量、焓、熵、吉布斯自由能. Onsager反应场溶剂模型用于水相的计算. 计算结果表明, 5-氟尿嘧啶和5-氯尿嘧啶在气相中和水相中主要以双酮形式存在. 5-氟尿嘧啶和5-氯尿嘧啶的熵效应小, 对互变异构平衡没有显著的影响, 而焓变对互变异构产生了主要的影响. 讨论了水溶剂化作用对异构体的能量、电荷分布和偶极矩的影响. 溶剂化自由能与异构体的气相偶极矩存在相关性. 另外, 详细地将5-氟尿嘧啶和5-氯尿嘧啶与尿嘧啶进行了对比, 获得三者最稳定异构体间电子结构异同的有用信息.