پیوندهای - هالو‍‍‍ژن،پژوهشی برپایه چگالی الکترونی

در بخش نخست این پایان نامه، به بررسی پیوند هالوژنی بین مولکول برم - به عنوان یک دی هالوژن- و پیوندهای ? می پردازیم. معمولا از این پیوندها با نام پیوندهای هالوژنی گونه- ? یاد می شود. بررسی های توپولوژیکی چگالی الکترونی نشان دهنده مقدار کم چگالی الکترونی، مقدارهای نسبتا کم و مثبت لاپلاسی چگالی الکترونی و نیز مقدار مثبت چگالی انرژی کل در نقطه بحرانی (bcp) این پیوندها است، که نشان از لایه بسته بودن پیوندهای هالوژنی گونه-? دارد. انتگرال گیری از اتم های درگیر در پیوند هالوژنی، انتقال الکترون از سیستم ? به هالوژن را نشان می-دهد بنابراین این کمپلکس ها جز کمپلکس های انتقال بار هستند که انتقال الکترون از سیستم ? به هالوژن باعث پایداری سیستم می شود که هرچه میزان انتقال بار بیشتر باشد کمپلکس پایدارتر خواهد بود. همچنین با بررسی توزیع لاپلاسی چگالی الکترونی و توپولوژی آن مشخص گردید که این پیوندهای هالوژنی گونه- ? بر خلاف پیوندهای هالوژنی گونه-n از نوع بر همکنش های حفره- توده نیستند. در بخش دوم تلاش می شود تا تعریفی جدید برای پیوندهای واندروالس ارایه شود. بر پایه نظریه بیدر وجود یک bcp و یک مسیر پیوند (bp) بین دو اتم شرط لازم و کافی برای اثبات وجود یک پیوند شیمیایی بین دو اتم است اما این نظر پروفسور بیدر همواره مخالفان قدرتمندی – به ویژه هنگامی که با پیوندهای ضعیف سروکار داریم- داشته است. در این پژوهش از گرادیان چگالی کاهیده استفاده کرده ایم تا با برطرف کردن ایرادهای وارد بر نظریه بیدر پیوندهای واندروالس را به گونه ای جدید باز تعریف کنیم. با بررسی گرادیان چگالی کاهیده در مجموعه ای از مولکول های خطی مشاهده می شود که در یک پیوند کوالانسی هر چه از bcp به سمت اتم می رویم گرادیان کاهیده افزایش یافته و پس از رسیدن به یک بیشینه، کاهش می یابد تا به مقدار مورد انتظار در هسته اتم یعنی صفر برسد. در حالیکه مقدار گردایان کاهیده در پیوند غیر کوالانت از مقدار صفر در bcp شروع شده با شیب زیادی افزایش یافته و پس از رسیدن به یک بیشینه کاهش می یابد. اما بر خلاف پیوندهای کوالانس مستقیما به مقدار صفر در هسته نمی رسد بلکه پس از رسیدن به کمینه دوباره افزایش یافته و آنگاه پس از طی کردن بیشینه به سمت صفر می رود. به نظر می رسد وجود این کمینه راهکار مناسبی برای متمایز کردن پیوندهای غیر کوالانت از کوالانت است. علاوه براین بررسی گرادیان چگالی کاهیده بین دو اتم هلیم در سیستم he2 نشان می دهد که این کمیت معیار مناسبی برای تشخیص بر همکنش های پیوندی از غیر پیوندی می باشد. به عبارت بهتر با کمک گرادیان چگالی کاهیده – احتمالا- می توان به این پرسش پاسخ داد که وجود یک bp چه موقع نشان دهنده یک پیوند است و چه موقع نشان از یک برهمکنش غیر پیوند دارد.