مفهوم نیروهای بین مولکولی، در مبحث تئوری مولکولی، بر اساس اهمیت کار واندروالس متمرکز شده است. محاسبات مکانیک کوانتومی، روشی را برای بدست آوردن پتانسیل¬های بین¬مولکولی مولکولها، ارائه می¬دهد. در سالهای اخیر محاسبات مکانیک کوانتومی سطح بالا برای ایجاد سطوح انرژی پتانسیل (pes) با دقت بالا، برای گونه¬های مولکولی خیلی کوچک و کوچک با موفقیت بکار گرفته شده است. محاسبات با استفاده از تئوری rhf، مرتبه دوم مولر¬- پلست ( ) و مرتبه چهارم با مجموعه توابع پایه aug-cc-pvxz با x=d ,t ,q از سری¬های ثابت همبستگی انجام شد. محاسبات با برنامه گمس انجام گردید و برای محاسبه pes کمپلکسروش ابرمولکول انتخاب شد. انرژی برهمکنش بصورت تعریف می¬شود که eab و ea (یا eb) به ترتیب انرژی¬های کمپلکس و مونومر بوده و r فاصله بین مونومرها را نشان می¬دهد. در این مطالعه، شش ساختار پتانسیل برای پیشنهاد گردید. شش ساختار مورد بررسی در تعیین pes عبارتند از: ساختار موازی (h) با (r، 0، 90، 90)، ساختارخطی (l) با (r،0،0،0)، ساختار t1 شکل با(,r90-،90 ،0) یا t2 (,r90-،0،90)، ساختار بعلاوه (+) با (r،90،90،90) و ساختار x شکل با (r، 90،90،45). محاسبات مکانیک کوانتومی بر اساس میزان سازگاری مدیریت خطا انجام شد. همچنین انرژی¬های برهمکنش برای در مجموعه توابع پایه مختلف محاسبه شد و در نهایت در حد مجموعه توابع پایه (cbs) برونیابی شد. انرژی¬های cbs در سطح نظری به تابع تحلیلی، برازش شدند. نتایج rhf نشان داد که پایدارترین ساختار کمپلکس در فرم خطی در فاصله تعادلی 3/5 انگستروم و انرژی cm-1 11/14- بود. در سطح نظری پایدارترین ساختار کمپلکس در فرم موازی در فاصله تعادلی 2/3 انگستروم و انرژی cm-1 75/202- بود. در سطح نظری پایدارترین ساختار کمپلکس در فرم متقاطع در فاصله تعادلی 2/3 انگستروم و انرژی cm-19/1814615- بود. همچنین سطوح انرژی پتانسیل محاسبه شده با روش از اساس از مقادیر فرآیند برازش برای ساختارهای مختلف کمپلکس در سطح نظری بیشتر است.

خواص الکترونی قابل تنظیم و خنثی بودن از لحاظ شیمیایی، کلیدهای سودمندی برای کاربرد نانولوله های نیترید بور در نانوالکترونیک هستند. هدف این تحقیق، مطالعه و محاسبه ی خواص نانولوله های نیترید بور مدل زیگزاگ تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی می باشد. در بخش اول و دوم این تحقیق، نانولوله ی نیترید بور (4.0) مدل زیگزاگ با استفاده از سطح نظری b3lyp/6-31g* مشخصه یابی شد و کارایی نانولوله ی مورد نظر را تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی موازی و متقاطع، با شدت های a.u. 4-10 ×200-0 بر حسب مشخصه های مولکولی ساختاری و الکترونی محاسبه و بررسی گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهند که در اثر تغییر شدت میدان الکتریکی خارجی موازی و متقاطع، مقادیر وسعت فضای الکترونی (ese) و طول نانولوله ی مورد نظر، تغییرات قابل توجهی ندارند. محاسبه ی گشتاور دو قطبی الکتریکی به صراحت نشان می دهد که با افزایش شدت میدان الکتریکی خارجی بر هم کنش نانولوله ی مورد نظر با قطبهای مدار نانو الکترونیک به طور قابل ملاحظه تقویت می شود. همچنین نتایج نشان می دهند که اعمال میدان الکتریکی خارجی، موجب ناپایداری گروه هایی از اربیتال های مولکولی اشغال شده و اشغال نشده، به ویژه اربیتال های مرزی، شامل homo و lumo می شود. بررسی و تحلیل دقیق اثرات میدان الکتریکی بر توزیع بار الکتریکی، نشان داد که با افزایش میدان الکتریکی جدایی مراکز بارهای مثبت و منفی (قطبی شدگی) بیشتر می شود. در بخش سوم و چهارم، برای تکمیل مطالعات، مشخصه های ساختاری و الکترونی نانولوله ی مورد نظر، در دو حالت افزایش طول و افزایش قطر را مورد بررسی قرار دادیم. نتایج این بخش به طور کلی نشان می دهند که تمام ویژگی های نانولوله ی نیترید بور، با افزایش طول و قطر تحت تأثیر قرار می گیرد و نانولوله ی نیترید بور با طول بزرگتر، کارایی بهتری در مدارهای نانوالکترونیک دارد و یک وابستگی خطی بین قطبی شدگی الکتریکی و قطر نانو لوله وجود دارد.

در بخش اول این رساله، خواص ساختاری و انتقالی 9 مایع یونی دوکاتیونی(dils) با کاتیون های ، و با آنیون های برماید، هگزا فلوئورفسفات و تترافلوروبورات با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی با میدان نیروی تمام اتم لوپز محاسبه شده است. هدف بخش اول فراهم نمودن درک میکروسکوپی از خواص ساختاری این مایعات یونی است. خواص ساختاری همچون چگالی، تابع توزیع شعاعی، گرمای تبخیر در دمای 450 کلوین محاسبه شد. نتایج نشان داد که دانسیته مایعات یونی دوکاتیونی بیشتر از مایعات یونی تک کاتیونی است (روند تغییرات چگالی در حضور آنیون های یکسان به صورت > > است و برای مایعات یونی با کاتیون یکسان بصورت pf6- > br - > bf4- است). گرمای تبخیر برای این مایعات یونی محاسبه شدند و مشخص شد که مایعات یونی دوکاتیونی گرمای تبخیر بیشتری نسبت به مایعات یونی تک کاتیونی دارند. توابع توزیع شعاعی برای آنیون – حلقه، آنیون – آنیون، آنیون – کاتیون و آنیون با اتم مرکزی در زنجیره آلکیل محاسبه شدند. محاسبات شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان دادند که آنیون ها تمایل بیشتری برای حضور در نزدیک حلقه ها نسبت به حضور در اطراف زنجیره الکیلی که دو حلقه ایمیدازولیوم را بهم متصل می کند را دارند. همچنین توابع توزیع شعاعی برای آنیون و هیدروژن های حلقه ایمیدازولیوم محاسبه شدند و معلوم شد که آنیون ها توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی با هیدروژن های حلقه ایمیدازولیوم را دارند. دینامیک مایعات یونی با مطالعه میانگین مربع جابجایی (msd) برای مراکز جرم یون ها، اتم های زنجیره و مرکز جرم حلقه ایمیدازولیوم تا 10 نانوثانیه محاسبه و از قسمت خطی آن برای تعیین ضریب نفوذ استفاده شد. محاسبات شبیه سازی نشان دادند که ضریب نفوذ مایعات یونی دوکاتیونی حدود ده مرتبه کمتر از مایعات یونی تک کاتیونی مشابه است. تغییرات ضریب نفوذ با نوع آنیون و طول زنجیره الکیل محاسبه شد. روند تغییرات ضرایب نفوذ برای یک دسته از آنیون ها در حضور کاتیون های یکسان به صورتpf6-> bf4->br- می باشد. همچنین دینامک حلقه های ایمیدازولیوم و زنجیره الکیلی محاسبه و بحث شد. در ادامه با استفاده از ضرایب نفوذ اعداد انتقال محاسبه شدند. مشاهده شد که سهم عمده انتقال جریان از طریق آنیون ها صورت می گیرد. به منظور بررسی وابستگی نتایج محاسبه شده به نوع میدان نیروی اعمال شده، ساختار میکروسکوپی و ضرایب نفوذ پنج مایعات یونی با کاتیون c3(mim)2+2 و آنیون های برماید، کلراید، هگزا فلوئورفسفات، تترافلوروبورات و بیس تری فلوئورو متان سولفونیل ایمید با استفاده از میدان نیروی تمام اتم لوپز و اسودو محاسبه شدند. برخی از خواص ساختاری مانند چگالی، تابع توزیع شعاعی و گرمای تبخیر در دمای 450 کلوین در هر تعیین شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که خواص میکروسکوپی محاسبه شده با استفاده از هر دو دو میدان نیرو نزدیک بهم می باشند. اما میدان نیروی اسودو ضرایب نفوذ بزرگتری نسبت به میدان نیروی لوپز برای یونها محاسبه می کند. در ادامه اثر جایگزینی یک حلقه ایمیدازولیوم توسط یک حلقه پیریدینیوم بر خواص ساختاری و دینامیکی dils توسط شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از میدان نیروی تمام اتم لوپز بررسی شد. کمیت های ساختاری مانند چگالی، گرمای تبخیر و تابع توزیع شعاعی در این ترکیبات محاسبه شدند. محاسبات شبیه سازی نشان دادند که جایگزینی یک حلقه ایمیدازولیوم با یک حلقه پیریدینیوم اثر قابل توجهی بر ساختار میکروسکوپی نمی گذارد. توابع توزیع شعاعی برای آنیون حول اتمهای زنجیره آلکیل، آنیون حول حلقه پیریدینیوم و آنیون حول حلقه ایمیدازولیوم محاسبه شدند. توابع توزیع شعاعی محاسبه شده نشان می دهد که تمایل آنیونها در اطراف حلقه پیریدینیوم بیشتر از حلقه ایمیدازولیوم است و آنیونها هم در اطراف حلقه پیریدینیوم و هم در اطراف حلقه ایمیدازولیوم به خوبی سازماندهی شده اند. همچنین، msd مرکز جرم یونها، اتم های زنجیره ای آلکیل، حلقه ایمیدازولیوم و حلقه پیریدینیوم مشخص شدند و ضرایب نفوذ از بخش خطی منحنی msd محاسبه شدند. ضرایب نفوذ محاسبه شده برای حلقه ایمیدازولیوم و حلقه پیریدینیوم نشان دادند که در زمانهای طولانی حرکت حلقه پیریدینیوم از حلقه ایمیدازولیوم بیشتر است. سپس اثر دما بر خواص ساختاری و دینامیکی مایع یونی دوکاتیونی نیز محاسبه شد. کمیت های ساختاری نظیر چگالی در دماهای 300-450 کلوین محاسبه شدند. دینامیک مایعات یونی با مطالعه میانگین مربع جابجایی(msd) برای مراکز جرم یون ها، در دمای 300-450 کلوین تا 5 نانوثانیه محاسبه و از قسمت خطی آن برای تعیین ضریب نفوذ استفاده شد. ضرایب نفوذ آنیون ها و کاتیون های محاسبه شده با معادله آرنیوس برازش داده شد و با استفاده از آن انرژی فعال سازی نفوذ آنیون و کاتیون محاسبه شد. نتایج نشان دادند که انرژی فعال سازی نفوذ کاتیون بیشتر از آنیون می باشد. در قسمت دوم این رساله محاسبات از اساس برای مایعات یونی دو کاتیونی c6(mim)2+2و c4(mim)2+2 با آنیون های هالید صورت گرفت. ساختمان بهینه شده،کمیت های ترمودینامیکی، ممان دوقطبی محاسبه شد. فاصله هالیدها با اتم های هیدروژن متصل به حلقه و زنجیره ها محاسبه شدند. نتایج محاسبات وجود پیوند هیدروژنی را در این مایعات یونی دو کاتیونی بین هالید و کاتیون تایید کردند. این نتایج در توافق با نتیجه شبیه سازی دینامیک مولکولی بودند.

در این پایان نامه، سه کمپلکس مس(ii) با فرمول مولکولی [cul2(ncx)]clo4 تهیه شدند که در آن l، لیگاند n وn- دی متیل- n- بنزیل اتیلن دیآمین و x نشان دهنده ی اتم های o(1) یا s(2) و se(3) می باشد. شناسایی ساختار محصولات بر اساس طیف سنجی زیرقرمز، تجزیه ی عنصری، داده های هدایت مولی و بلورشناسی اشعه x صورت گرفته است. مطالعات بلورشناسی کمپلکس های 1و2 نشان می دهد که فلز مرکزی مس (ii) در یک هندسه ی هرم مربع القاعده انحراف یافته قرار دارد که چهار اتم نیتروژن لیگاند آمینی و اتم نیتروژن لیگاند شبه هالید به آن کوئوردینه شده است. به دلیل حلالیت پایین کمپلکس 3 امکان شناسایی دقیق ساختار آن میسر نبوده است، به این منظور با استفاده از محاسبات dft، مطالعه ی ایزومری اتصال لیگاند ncx- از نظر تئوری به همراه محاسبات فرکانسی و اوربیتال طبیعی پیوند (nbo) برای بررسی ساختار الکترونی کمپلکس ها و پایداری نسبی ایزومرهای cu-ncx و cu-xcn انجام شد. نتایج محاسبات، مشاهدات تجربی را مبنی بر اینکه ایزومر cu-ncx پایدارتر از cu-xcn می باشد تایید می کند. در ادامه برای مطالعه ی طیف جذبی uv-vis کمپلکس-های مورد نظر، محاسبات tddft به همراه آنالیز اوربیتال مولکولی بدست آمده از محاسبات dft انجام شد. نتایج محاسباتtddft، طیف های ناحیه ی مرئی را به انتقال d?d مرتبط می داند و طیف انتقال بار کمپلکس ها را انتقال بار lmct نشان می دهد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.