در بخش نخست این پایان نامه، پیوند هالوژنی تشکیل شده بین برخی مولکول های هالوژن دار و آمین های ?(ch_3)?_n nh_((3-n)) که (3،2،1= n) است، بررسی شد. این پژوهش با تمرکز بر توپولوژی چگالی الکترونی در نقطه-ی بحرانی پیوند (bcp) و همچنین توپولوژی لاپلاسی چگالی الکترونی ناحیه ی تراکم بار لایه ی ظرفیت اتم نیتروژن در مولکول-های آمین انجام شد. مقادیر چگالی الکترونی، لاپلاسی چگالی الکترونی و چگالی انرژی کل در bcp این پیوندها نشان می دهد که این پیوندها هم دارای ویژگی کووالانسی (لایه باز) و هم الکتروستاتیک (لایه بسته) هستند، و باید آنها را جزئی کووالانسی- جزئی الکتروستاتیک نامید. با زیاد شدن قدرت پیوند هالوژنی میزان کووالانت بودن آن افزایش می یابد. همچنین همبستگی خطی خوب بین انرژی برهم کنش و پارامترهای توپولوژیکی چگالی الکترونی در bcp نشان دهنده ی این است که این پارامترها می توانند به عنوان توصیفگرهای خوبی از پیوند هالوژنی به کار روند. توزیع لاپلاسی چگالی الکترونی این مولکول ها 4 منطقه ی تراکم بار را در vscc اتم نیتروژن نشان می دهد که 3تای آنها پیوندی و یکی از آنها غیرپیوندی است. منطقه ی تراکم بار غیرپیوندی متناظر است با یک برآمدگی که موقعیت آن هندسه ی کمپلکس ایجاد شده را مشخص می کند. علاوه بر این، مقادیر چگالی الکترونی، لاپلاسی چگالی الکترونی، چگالی انرژی پتانسیل و چگالی انرژی جنبشی بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان می دهند که این ویژگی ها نیز می توانند برای بررسی ماهیت پیوندهای هالوژنی به کار روند. در بخش دوم، تلاش شده است تا توصیفگرهای qtms جدیدی بر پایه ی توپولوژی لاپلاسی چگالی الکترونی ارائه شود. در این کار مدل های qsar برای پیشگویی فعالیت بازدارندگی کاسپاز-3 در مشتقات ایزوکوئینولین-1،3،4-تریون ایجاد شد. توصیفگرهای qtms، دراگون و moe به عنوان متغیرهای مستقل برای پیشگویی ic50 مشتقات ایزوکوئینولین-1،3،4-تریون به کار رفتند. توصیفگرهای qtms در سطح b3lyp/6-311++g(d,p) محاسبه شدند. مجموعه داده ها به دو دسته ی آموزش و ارزیابی تقسیم شد و مدل های mlr روی دسته ی آموزشی ایجاد شدند. سپس توانایی پیشگویی مدل ها روی دسته ی ارزیابی مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه ی حاضر، برتری توصیفگرهای qtms ما را بر توصیفگرهای دراگون و moe نشان می-دهد. به این دلیل که این توصیفگرهای qtms قابلیت پیشگویی مدل های qsar را برای فعالیت بازدارندگی کاسپاز-3 مشتقات ایزوکوئینولین-1،3،4-تریون را افزایش می دهد.