در این پژوهش ساختار ملکولی و پیوند هیدروژنی درون ملکولی ترکیب 3 -آمینو 2-ایمینو متیل آکریل آلدهید (aia) و 33 صورت بندی مختلف این ترکیب در سطح محاسباتی hf، b3lyp و mp2 با تابع پایه 6-311++g** بررسی شده است. به علاوه محاسبات برای تمامی صورت بندی های aia در محلول آب نیز در سطح محاسباتی b3lyp با تابع پایه 6-311++g** انجام شده و انرژی پیوند هیدروژنی در صورت بندی هایی که این پیوند را دارند به روش اسپینوزا محاسبه شده است. همچنین اثرات استخلاف های -f، -cl، -ch3، -c2h5، -cf3، -cho، -coch3، -cn، -nh2، -no2، oh، sch3- و –sh در موقعیت هایr1 و r2 در ترکیب aia بررسی شده و سپس اثر هر کدام از این استخلاف ها بر روی قدرت پیوند هیدروژنی مطالعه شده است. طبیعت پیوند هیدروژنی درون مولکولی در صورت بندی های مختلف ترکیب 3 -آمینو 2-ایمینو متیل آکریل آلدهید و ترکیبات استخلاف دار شده آن به کمک محاسبات توپولوژیکی (aim) و نظریه اربیتال های طبیعی (nbo) تجزیه و تحلیل شد. همچنین برای واکنش های انتقال پروتون، محاسباتی پیرامون حالت گذار انجام و ساختار حالت گذار بهینه گردید، سپس انرژی فعال سازی، فاکتور فرکانس، ثابت سرعت و پارامتر های ترمودینامیکی حالت گذار محاسبه گردید. با به دست آوردن یک سری نقاط نظری، تابع پتانسیل حاکم بر مسیر انتقال پروتون حدس زده شد و سپس برازش گردیده و پارامترهای وابسته به آن استخراج می گردد.

محاسبات نظری تابعی چگالی(dft)مربوط به 4-نیتروپیریدین-3-تیول (npt) و استخلاف هایش گزارش شده اند. برای این ترکیب، استخلاف های f، cl،br،sh،oh، ch3، cf3، ch2f، ch2cl،ch2br،coch3،c2h5، ch2och3، ch2oh، ch2cf3، cn، och3، scoch3، sch3،cho،nhch3، ch2ch2oh، ch2cooh، ochf2، no2، scf3، nhcoch3و ph در نظر گرفته شده است.این محاسبات برای تمامی استخلاف های مذکور در سطح b3lyp/6-311++g**انجام گردیده و فرکانس های ارتعاشی نوسانگر هماهنگ نیز در همین سطح به منظور تأییدماهیّت نقاط ایستا و همچنین برای تصحیح انرژی نقطه صفر (zpve) تخمین زده شده اند. انرژی پیوند هیدروژنی برای تمامی استخلاف های مورد بررسی از طریق روش اسپینوزا به دست آمده است.نتایج حاصل نشان می دهد که قدرت پیوند هیدروژنی درون مولکولی به وسیله عدم استقرار الکترون های?درون حلقه کیلیت تحت تأثیر قرار می گیرد. نظریّه اتم ها در مولکول های بادر (aim) برای بررسی نقاط بحرانی و مطالعه ماهیّت پیوند هیدروژنی استفاده شده است.همچنین،برای فهم بهتر ماهیّت پیوند هیدروژنی درون مولکولی، بررسی های اوربیتال پیوندی طبیعی (nbo) صورت گرفت. محاسبات بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (homo) و پایین ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده(lumo) با فاصله اوربیتال های جبهه ای موجود اند. بعلاوه، محاسبات 1hnmrدر همان سطح انجام گردید. برای مطالعه بیشتر، ساختار مولکولی، پیوند هیدروژنی درون مولکولی و پایداری ترکیب 4-نیتروپیریدین-3-تیول (npt)و مشتقاتش با استفاده از نظریه تابعی چگالی(dft)با تابع پایه 6-311++g**در آب بررسی گردید. مدل pcmدر سطح dft/b3lypبرای تعیین اثر حلال و استخلاف ها بر ساختار و پیوند هیدروژنی استفاده شد. ماهیّت این برهمکنش ها که تحت عنوان پیوند هیدروژنی کمک رزونانس شناخته شده اند، بحث شده است. خواص تپولوژیکی توزیع دانسیته الکترونی بر پل هیدروژنی s–h•••oبا استفاده از نظریّه اتم ها در مولکول ها بررسی شد. در هر یک از فازهای گاز و محلول،روش اوربیتال پیوندی طبیعی، اسپکتروسکپی 1hnmr، همچنین فرکانس های ?s-hو?s-h در سطح b3lyp/6-311++g**به منظور استخراج برهمکنش های پیوندهیدروژنی، محاسبه شدند. از سوی دیگر، آروماتیسیته حلقه به وسیله چندین شاخص آروماتیسیته نظیر nics، homa، pdi، ati،fluوflu?در هر کدام از فازهای مورد مطالعه، تعیین شده است. انرژی های homoوlumoنشان می دهد که انتقال بار درون nptو مشتقات بررسیشده رخ می دهد. همچنین، اثر حلال بر خواص فیزیکی نظیر پتانسیل و سختی شیمیایی با استفاده از مدل pcmو با تابع پایه b3lyp/6-311++g**بررسی شدهاست. در ادامه برای واکنش های انتقال پروتون محاسباتی پیرامون حالت گذار نیز انجام شده و ساختار حالت گذار بهینه گردید، سپس انرژی فعّال سازی، ثابت آرنیوس، ثابت سرعت و پارامتر های ترمودینامیکی حالت گذار محاسبه شد.

محاسبات نظری تابعی چگالی (dft) مربوط به 19 آرایش ممکن جذب فسژن بر روی نانولوله آلومینیوم نیترید گزارش شده¬است. این محاسبات برای تمامی آرایش های مذکور در سطح b3lyp/6-31g* و در فاز گاز انجام گردیده است. فرکانس¬های ارتعاشی نوسانگر هماهنگ نیز در همین سطح به منظور تأیید ماهیّت نقاط ایستا و همچنین برای تصحیح انرژی نقطه صفر (zpve) تخمین زده شده¬اند. نظریّه اتم¬ها در مولکول¬های بادر برای بررسی نقاط بحرانی و مطالعه ماهیّت پیوند برهمکنش بین مولکولی در این سیستم ها استفاده شده است. همچنین، برای فهم بهتر ماهیّت برهمکنش بین مولکولی، بررسی¬های اوربیتال پیوندی طبیعی (nbo) صورت گرفت. محاسبات بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (homo) و پایین¬ترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده(lumo) با فاصله اوربیتال¬های جبهه¬ای موجود¬اند. بعلاوه، پارامترهایnmr ، پارامترهای ترمودینامیکی، فرکانس گروه کربونیل آرایش های مختلف در همان سطح انجام گردید. اطلاعات نظری در مورد شکل، توزیع دانسیته الکترونی و موقعیت های واکنش پذیر شیمیایی مولکول فسژن، نانولوله و پایدارترین سیستم به وسیله ترسیم سطح دانسیته الکترونی با پتانسیل الکترواستاتیکی مولکول (mep) بدست آمد. دانسیته حالتها و اوربیتال مولکولی سیستم های فسژن-نانولوله، برای فهم تغییرات الکترونی ساختاری، هدایت الکتریکی و انرژی اتصال در طی فرآیند جذب مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور بررسی ویژگی ها و رفتار اتم های فلزی داپ شده بر جذب مولکول فسژن بر روی نانولوله آلومینیوم نیترید در پایدارترین آرایش، اتم آلومینیوم در بالای نانولوله آلومینیوم نیترید با اتم های گالیم و اسکاندیم جایگزین شد و ساختار آرایش های داپ شده بهینه گردید. سپس انرژی جذبی، پارامترهای ترمودینامیکی، ساختار مولکولی، برهمکنش بین مولکولی آرایش های داپ شده با استفاده از روش b3lyp با سطح پایه 6-31g* در فاز گاز مورد مطالعه قرار گرفت. ویژگی های توپولوژیکی توزیع دانسیته الکترونی برای برهمکنش های بین مولکولی o…ga/sc برحسب نظریه بادر اتم ها در مولکول ها (aim) مورد ارزیابی قرار گرفت. روش اوربیتال پیوندی طبیعی(nbo)، پارامترهای nmr، همچنین فرکانس¬های ?c=o مدل های داپ شده در سطح b3lyp/6-31g* به منظور استخراج برهمکنش¬های پیوند بین مولکولی، محاسبه شدند.