مطالعه کوانتوم مکانیکی برخی ساختارهای شیمیایی وخواص آنها

قسمت اول: برای توصیف یک تصویر کامل از ساختار الکترونیfe3 ، ماهیت باندهای شیمیائی در این ساختار بوسیله دو متد اوربیتال طبیعی پیوندی (nbo)و تئوری رزونانس (nrt) مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد که فاکتور اصلی حاکم بر ساختار الکترونی این کلاستر ماهیت نامستقر الکترونهای والانس است. دراین رابطه، ساختار بسیار غیر اشباع این کلاستر فلزی و لیست "انتقال بار" در nbo احتمال حضورساختارهای رزونانسی را برای آن افزایش میدهد. در بخش دوم این مطالعه الگوهای جذبی مختلف برای برهمکنش n2 با کلاستر fe3 مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهند که بهترین الگوی جذب برای n2 ناحیه bridge site است که برهمکنشی معادل 17.6 kca/mol- با نیتروژن ایجاد میکند. قسمت دوم: در این قسمت دو الگوی جذبی مختلف (? و (di-? برای همکنش اتیلن با کلاسترهای فلزی خالص fe وآلیاژهای دوتائی fecu )در یک گستره (fencum (2? m+n?4) مورد مطالعه و بررسی قرار میگیرد. نتایج این محاسبات (بر اساس روش تابع چگالی (dft نشان میدهد آلیاژ کردن کلاسترهای آهن با مس انرژیهای جذب و برهمکنش بین سایت آهن و اتیلن را تا حد قابل توجهی افزایش میدهد. یکی از خصوصیات جالب این برهمکنش این است که در کلاسترهای دوتائی cu2، fecu و یا در هر کلاستری که در آن fe و cu درمجاورت هم قرار می گیرند هیچگاه اتیلن در موقعیتdi-? نسبت به fecu جهت گیری نخواهد کرد و موقعیت ? را ترجیح میدهد. در بخش دوم از این مطالعه به این سوال پاسخ داده میشود که چگونه اختلال الکترونی ایجاد شده در کلاسترهای آهن (در نتیجه حضور مس) فعالیت آهن را نسبت به اتیلن افزایش میدهد. قسمت سوم: توانائی "تئوری کوانتومی اتم در مولکول qtaim" در پیشگوئی حضور یا عدم حضور یک باند شیمیائی، از جمله موضوعاتی است که همواره مورد بحث و اختلاف نظر دانشمندان بوده است. در این رابطه گزارشهای زیادی مبنی بر حضور "باندهای اضافه" بخصوص در مورد گونه هائی با برهمکنشهای ضعیف واندروالس وجود دارد. در این بررسی ما نگاهی خواهیم داشت به گروهی از کمپلکس های تری متیلین متان (tmm) کهqtaim "مسیر باندbp " ی برای برهمکنش بین لیگاند tmm و جزء فلزدار m(co)3 (m=fe, ru, os) قائل نیست. آنچه qtaim اعلام میکند خلاف آن چیزی است که آنالیز تجزیه انرژی eda و اوربیتال مولکولی mo پیش بینی میکند. قسمت چهارم: در این قسمت ساختار الکترونی سه گروه از کمپلکس های metalloaromatic-tmm )?6 -c6h6)m-tmm (m=fe,ru,os), (?5-c5h5)m-tmm (m=co,rh) و (?4-c4h4)m-tmm (m=ni, pd, pt) مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد. نتایج eda وآنالیز تجزیه انرژی همراه با آنالیز اوربیتالهای طبیعی برای والانس شیمیائی (eda-nocv) نشان میدهد که برهمکنش لیگاند tmmو سه حلقه بنزن (bz) ، سیکلوپنتادین(cp) و سیکلوبوتادین (cb) ناشی از برهمکنش covalent ?-bonding بین اربیتالهای نیمه پر 3dxzو 3dyz فلز با اوربیتالهای نیمه پر ? از لیگاند tmm است. یکی از نتایج جالب این مطالعه احتمال مشارکت حلقه سیکلوبوتادین در کمپلکس های ساندویچ-مانند tmm است، علی رغم این واقعیت که هر دو جزء tmm و cb مولکولهای بسیار فعال هستند که در حالت آزاد قابل جداسازی نیستند. قسمت پنجم: در این قسمت برهمکنش کمپلکس سیکلوپنتادین با سه گونه بسیار فعال tmm، c3h3- و cb مورد بررسی قرار میگیرد. علی رغم اینکه این مولکولها در حالت آزاد آنتی-آروماتیک هستند در هنگام کمپلکس شدن به فلز به شدت خصلت آروماتیکی پیدا میکنند. این خصلت آروماتیکی برای cb و tmm عمدتا به تشکیل – cb و – tmm در هنگام ترکیب با فلز نسبت داده می شود (تخصیص خصلت یونی به این برهمکنش). این در حالی است که محاسبات ما بر اساس eda-nocv نشان می دهد که برهمکنشهای باندینگ در این ترکیبات خصلتهای کوولانسی بارزی دارند.