از محاسبات m05-2xو mp2 با دو سطح انرژی aug-cc-pvtzوسطح انرژی و6-311++g(2d,2p) برای بررسی برهم کنش بین نیتروزیل هیدریدhno))واوزون (o3)استفاده شد. به کمک این محاسبات چهار شکل مختلف برای بررسی بر هم کنش hno…o3 در نظر گرفته میشود.انرژی بر هم کنش نهی bsse در سطح محاسبات mp2/aug-cc-pvtz در محدوده9-14 (kj mol–1) میباشد. با استفاده از تئوری اتم در مولکول (aim) ویژگیهای کمپلکس های ایجاد شده بین اوزون و نیتروزیل هیدرید توصیف شدند.بر هم کنش انرژی با استفاده از (neda) تجزیه ی طبیعی انرژی نشان میدهد که جالب ترین پدیده انتقال بار روی کمپلکس های آن هاست.

پیوند هالوژنی (xb) یک برهم کنش جاذبه ای خالص بین یک ناحیه الکترون دوست وابسته به یک اتم هالوژن xدر یک مولکول rx و یک ناحیه هسته دوست در همان مولکول یا مولکول دیگر y می باشد. این پیوند به دلیل اهمیتی که در سیستم های بیولوژیکی و طراحی مواد جدید در حوزه های مختلف مثل الکترونیک، فعالیت نوری غیرخطی و داروها دارد، توجه فزاینده ای را به خود جلب کرده است. این پایان نامه، مطالعه نظری ساختار الکترونی، پایداری و اثر تجمع در کمپلکس های پیوند هالوژنی را شرح می دهد. فصل اول، مروری کلی از مفاهیم نظری مرتبط با تحقیقات این پایان نامه در اختیار می گذارد. در فصل دوم، مروری مختصر بر درک کنونی از برهم کنش xb صورت گرفته و مدل های نظری، مطالعه ی xb در فازهای جامد، مایع و گازی و مثال هایی از سیستم های بیولوژیکی بحث شده است. در فصل سوم، کمپلکس های پیوند هالوژنی تشکیل شده بین xeh2 و مشتقات هالوژن دار کربن، در سطوح محاسباتیmp2/6-311++g(2d,2p)/def2-tzvpp، mp2/dgdzvp وb3lyp/dgdzvp مطالعه شدند. نتایج بررسی های ir ,mep ,nmr و aim تشکیل پیوند هالوژنی را تایید کردند. در فصل چهارم، از محاسبات از آغازین در سطح محاسباتی mp2/cc-pvtz برای بررسی تریمرهای(x=cl, br; y=hcn, hnc) f3cx…y…hmgh و f3cx…hmgh…y استفاده شد. در تریمرهایی که پیوند هالوژنی و پیوند دی هیدروژنی، به صورت هم زمان حضور دارند، تجمع پذیری مثبت و در حضور هم زمان پیوند هالوژن- هیدرید و پیوند دی هیدروژنی، تجمع پذیری منفی مشاهده شد. در فصل پنجم، تجمع پذیری بین پیوندهای هیدروژنی و هالوژنی در کمپلکس های f3cx…nch(cnh)…nch(nh) (x=cl, br) در سطح محاسباتی mp2/cc-pvtz مطالعه شد. انرژی های برهم کنش پیوند هیدروژنی و هالوژنی در تریمرها بزرگ تر از دیمر بودند، که دلیلی بر تجمع پذیری مثبت این دو برهم کنش است. اثر پیوند هیدروژنی روی خواص پیوند هالوژنی بزرگ تر از تأثیر پیوند هالوژنی بر پیوند هیدروژنی بود. در فصل ششم، محاسبات mp2 با مجموعه پایه cc-pvtz برای بررسی برهم کنش های بین مولکولی در کمپلکس های سه تاییy…hccx…y(x=cl,br,y=hcn,hnc) و xcch…y…y,hccx…y…y که به وسیله ی پیوندهای هیدروژنی و هالوژنی به هم متصل شدند، به کار برده شد. در کمپلکس هایی که hccx به طور هم زمان نقش دهنده هیدروژن و هالوژن را ایفا می کند، تجمع پذیری منفی و در تریمرهایی که hccx به عنوان دهنده هیدروژن یا هالوژن عمل می کند، تجمع پذیری مثبت به دست آمد. در فصل هفتم، اثرات استخلاف روی برهم کنش های n…xcn در کمپلکس های py…xcn…xcn(z=h,f,oh,och3,ch3,nh2,no2,cn;py=pyridine;x=cl,br) 4-z- در سطح محاسبات b97-1/6-31+g(d,p)-lanl2dzdpمطالعه شدند. در تمام کمپلکس ها، انرژی پیوندی برای استخلاف های الکترون دهنده، افزایش یافته و برای استخلاف های الکترون کشنده، کاهش یافت. تجمع پذیری مثبت بین دو برهم کنش پیوند هالوژنی مشاهده شد. روابط خطی خوبی بین انرژی تجمع پذیری و سه پارامتر شیمی کوانتمی شامل بارهای npa بر اتم n پیریدین، پتانسیل الکتروستاتیک می نیمم (vs,min) و انرژی یونیزاسیون موضعی متوسط می نیمم (īs,min) روی سطح دانسیته الکترون 0.001au پیریدین و ثابت های هامت وجود داشت.

کاتالیزورهای اکسید فسفر وانادیوم (vpo) ارتقایافته با کبالت و سریم در محیط آلی ایزوبوتانول و بنزیل-الکل تا تشکیل پیش کاتالیزور vohpo4.0/5h2o تهیه شدند. سپس پیش کاتالیزورهای به دست آمده در محیط -nبوتان/ هوا در دمای c 400 برای 24 ساعت کلسینه شدند. کاتالیزورهای ارتقایافته با کبالت با نسبت های مولی کبالت به وانادیوم 0/01، 0/03، 0/06، 0/10،0/20، 0/50 و 1 و کاتالیزورهای ارتقایافته با سریم با نسبت های مولی سریم به وانادیوم 0/025، 0/05، 0/10، 0/15، 0/20 و 0/25 تهیه شدند.برخی از روش های شناسایی از قبیل پراش اشعه ی x (xrd)، ft-ir، tpr، تیتراسیون اکسایش- کاهش و sem برای تعیین اثر عناصر ارتقادهنده بر روی کاتالیزور vpo و تشخیص ترکیب این کاتالیزور با استفاده از عملکرد آنها به کار گرفته شد. نتایج حاصل، کاتالیزورهای vpo ارتقایافته و ارتقانیافته شامل بلورهایی از گونه ی v4+ (وانادیل پیروفسفات (vo)2p2o7 ) و همچنین مقدار کمی از گونه ی v5+ ( فاز β-vopo4 ) را تأیید کردند. همچنین فازهای copo4 و cepo4 به ترتیب در میان کاتالیزورهای vpo-co و vpo-ce مشاهده شدند. برای اولین بار اکسایش بنزیل الکل و سیکلوهگزان در فاز مایع بر روی کاتالیزورهای vpo، vpo-co و vpo-ce با استفاده از ترشیو بوتیل هیدروپراکساید (tbhp) به عنوان اکسنده، بررسی شدند. آزمایش-های کاتالیزوری نشان می دهند که ارتقاء کاتالیزور با کبالت و سریم به طور موثری فعالیت کاتالیزور را در اکسایش بنزیل الکل و سیکلوهگزان افزایش می دهند. همچنین اثر دما و زمان واکنش، ماده ی اولیه، مقدار کاتالیزور، حلال و کاربرد مجدد کاتالیزورهای vpo-co و vpo-ce در فاز مایع بررسی شدند. علاوه بر این، سینتیک واکنش اکسایش سیکلوهگزان با tbhp در دماهای 27، 40، 55، 75 و c 90 مورد بررسی قرار گرفت و مقدار ثابت سرعت واکنش و مرتبه واکنش نسبت به سیکلوهگزان اندازه گیری شد. وابستگی ثابت سرعت به دما بررسی و معلوم شد که از رابطه آرنیوس تبعیت می کند و از این بررسی انرژی فعال سازی واکنش محاسبه گردید. آزمایش های طرح بهینه سازی با استفاده از روش باکس- بنکن برای ارزیابی اثر متغیرهای ویژه ی فرآیند از قبیل دمای واکنش، زمان واکنش و نسبت مولی co/v در واکنش اکسایش بنزیل الکل، و متغیرهای ویژه ی فرآیند از قبیل دمای واکنش، نسبت مولی co/v و نسبت مولی tbhp به سیکلوهگزان در واکنش اکسایش سیکلوهگزان انجام شدند.

در این تحقیق سنتز و شناسایی کاتالیزورهای نانو کامپوزیت اکسید منگنز- اکسید نیکل (nio/oms-2) و فعالیت کاتالیستی آن ها در اکسایش بنزیل الکل در فاز مایع، مورد بررسی قرار گرفته است. در این پایان نامه ابتدا کاتالیزورهای نانوکامپوزیت اکسید منگنز – اکسید نیکل با نسبت های مولی مختلف (ni/mn) به دو روش تلقیح و همرسوبی سنتز شدند. ساختار کاتالیزور از طریق تکنیک های xrd، ft-ir، sem و tga/dtg شناسایی شده است. نتایج این آنالیزها حضور ترکیبی از فازهای اکسید منگنز (کریپتوملان) و اکسید نیکل در ساختار کاتالیزور را نشان می دهند. سپس اکسایش بنزیل الکل در مجاورت اکسنده های tbhp (ترشیو بوتیل هیدرو پراکساید) و h2o2 مورد مطالعه قرار گرفته است. فعالیت نمونه های کاتالیزوری nio/oms-2 نسبت به کاتالیزور اکسید منگنز (oms-2) افزایش می یابد که این عمل ناشی از برهم کنش متقابل اکسید منگنز و اکسید نیکل می-باشد. دراین سیستم کاتالیزوری، اثردمای کلسینه، مقدار کاتالیزور، نسبت مولی اکسید کننده به ماده ی اولیه، نوع اکسید کننده، نوع الکل، نوع حلال، دمای واکنش، اثر خیساندن و قابلیت کاربرد مجدد کاتالیزور مورد بررسی قرار گرفت و در هر مورد مقادیر مناسب و بهینه معلوم شد. با بررسی نتایج حاصل از این واکنش ها مشخص گردید که نانو کامپوزیت nio/oms-2(0.125) تهیه شده به روش همرسوبی، کاتالیست بهینه برای واکنش اکسایش بنزیل الکل می باشد که درصد تبدیل بنزیل الکل در حلال استونیتریل برای این کاتالیزور 64/21% و درصد گزینش پذیری نسبت به بنزآلدهید 83 % بوده است.