高振衡是我国最早开拓有机化学结构理论研究、卓有成就的学者之一。在50年代初到60年代初，他先后进行过有机汞化合物结构和性能关系的量子化学处理、有机锑化合物的结构与性能关系的分析、类“卡宾”反应、三元碘杂环化合物的合成、有机硼化合物和有机镓化合物的研究，以及加成反应的立体化学等课题的研究。在他的带领下，南开大学物理有机化学研究室(原名有机结构理论研究室)在研究有机化合物结构与性能关系及反应机理方面都取得了丰硕成果。在我国他是比较早地将量子化学计算应用于研究有机分子结构与性能关系的有机化学家。他和助手处理了芳基汞、氯乙烯基氯化汞等化合物的结构，根据计算得到的π电荷分布及π-键序，首次指出在上述化合物分子中由于汞原子的空p轨道的参与形成了大π键，在此基础上，通过分析氯乙烯基氯化汞和双氯乙烯基汞的反应性质，从微观结构上揭示了A.H.涅斯米扬诺夫(Несмеянов，原苏联科学院院长)等人提出的“双重反应性能”和“δ.δ-共轭”概念的实质，并且提出了在顺式氯乙烯基氯化汞的结构中，存在一个新型的化学键??四电子三中心键。在探讨烃基氯化硫对不饱和键的加成反应机理的研究过程中，确定了加成的位置及立体化学，揭示了反应的离子性特点。
主要论著
1高振衡.有机化学结构理论.北京.人民教育出版社，1960.
2朴爱子，潘家杏，高振衡.硼有机化合物的研究I.二芳基丙基硼烷.化学学报，1964，30(1)：79；高等学校自然科学学报(试刊)，1965，5：509.
3高振衡，朴爱子，潘家杏等.硼有机化合物的研究Ⅱ.芳基硼酸双异硫氰酯.南开大学学报(化工专刊)，1964，5(2)：75；高等学校自然科学学报(试刊)，1965，5：503.
4赖成明，高振衡.芳基汞化合物中碳-汞键的性质.南开大学学报(化工专刊)，1964，5(3)：49；高等学校自然科学学报，1966，1(1)：26.
5李广仁，朴爱子，高振衡等.硼有机化合物的研究Ⅲ.1，3-二取代-3-硼杂-1，2，4-三唑硫酮-5.南开大学学报(化工专刊)，1965，6(2)：75.
6南开大学有机化学专业72级工农兵学员和教师，天津试剂一厂工人.几种?二唑-1，3，4和苯并?唑-1，3衍生物的合成.南开大学学报，1977，1：58；化学通报，1976(3)：144.
7高振衡编译.有机光化学.北京：人民教育出版社，1979.
8高振衡，周一民，王明真等.2，6-二取代苯并二?唑的研究(I).高等学校化学学报，1980，1(1)：61.
9蔡遵生，林少凡，高振衡等.2，6-二取代苯并二?唑的研究(Ⅱ)2，6-二苯基苯并二?唑及其对位取代衍生物的HMO计算及其光谱的取代基效应.高等学校化学学报，1981，2(4)：463.
10高振衡，周一民，潘家杏等.2，6-二取代苯并二?唑的研究(Ⅲ)2，6-二苯乙烯基苯并二?唑和它们的衍生物.高等学校化学学报，1981，2(4)：471.
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