برهمکنش های بین مولکولی، خصوصاً پیوند هیدروژنی، در سیستم های بیولوژیکی از اهمیت فراوانی برخوردار می باشند، و تعیین خواص دقیق آنها بسیار مشکل است. ویژگی های مختلف برهمکنش های n-h…h با استفاده از تئوری تابعیت چگالی مورد بررسی قرار گرفته اند. در این پژوهش، تانسورهای پوشیدگی شیمیایی و شیب میدان الکتریکی هسته های اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن، اوربیتال های پیوندی طبیعی در مولکول 2’3’-di-o-acetyl-5’-deoxy-5-fluorocytidine کریستالی با استفاده از تابعیت b3lyp و سری پایه 6-311++g(d,p) بدست آمده و مورد بررسی قرار گرفته اند. در بین دو مدل انتخابی تانسورهای طیف سنجی رزونانس مغناطیس هسته در مدل شماره 2 نسبت به مدل 1 روند منظمتری را نشان می دهند. در قسمت دیگر این پژوهش فرم های تاتومری سیتوزین، 1- متیل-5- فلئورو سیتوزین و 2’3’-di-o-acetyl-5’-deoxy-5-fluorocytidine مورد بررسی قرار گرفته اند. تانسورهای پوشیدگی شیمیایی و شیب میدان الکتریکی هسته ها در این ساختارهای تاتومری با استفاده از تابعیت b3lyp و سری پایه 6-311++g(d,p) بدست آمده اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در بین تمامی فرم ها، فرم imino-oxo پایدارترین فرم در حالت گازی است.

در این رساله برهمکنش های بین مولکولی گوناگونی از قبیل پیوندهای هیدروژن، triel، tetrel و هالوژنی با استفاده از روش های محاسباتی کیفیت بالا در حد مجموعه پایه کامل بررسی شده اند. برهمکنش ها با نظریه اختلال تقارن سازگار با نظریه تابعیت چگالی، هارتری?فوک، مولر?پلاست مرتبه دوم و خوشه جفت شده تکی و دوتایی برای توصیف مونومرها مطالعه شده اند. بررسی ها از طریق کاربرد آنالیزهای اوربیتال پیوند طبیعی و اتم ها در مولکول ها توسعه یافتند. همراه با رویکرد اختلال، رویکرد سوپرمولکولار مولر?پلاست قطع شده در مرتبه دوم و دیگر متغیرهای آن از جمله scaled-component-spin (mp2-scs) و mp2 coupled (mp2c) نیز به کار بسته شده اند.