در این تحقیق، محاسبات مقادیر pkb آنیلین و مشتقات آن و برخی از داروها از طریق نرم افزار گوسی 98 انجام گردید. بدین منظور، تأثیر شعاع های اتمی، مدل های حلال پوشی، همبستگی الکترون و چرخه های ترمودینامیکی بر روی مقادیر pkb محاسبه شده بررسی شد. انرژی های فاز گازی در سطوح نظری **hf/6-31g و **b3lyp/6-31g محاسبه گردید. انرژی های آزاد حلال پوشی از طریق مدل پیوستار قطبش پذیر (pcm)، مدل پیوستار قطبش پذیر رسانا(cpcm) ، مدل پیوستار قطبش پذیر فرمول بندی معادله انتگرال (ief-pcm) در همان سطوح که برای تعیین هندسه در فاز گازی استفاده شد، محاسبه گردید. نتایج نشان داد که مقادیر pkb محاسبه شده با استفاده از روش **b3lyp/6-31g بهتر از **hf/6-31g متناظر است. به منظور محاسبه ی مقادیر pkb داروها، معادله همبستگی بین مقادیر pkb تجربی و محاسبه شده آنیلین های تحت بررسی مشخص گردید. توافق خوبی بین مقادیر pkb محاسبه شده و تجربی برای ترکیبات مورد بررسی بدست آمد. علاوه بر این، مقادیر pkb داروها با استفاده از روش های مبادله پروتون و مستقیم تعیین شد. نتایج نشان داد که برای محاسبه مقادیر pkb، مدل حلال پوشی pcm بر اساس روش همبسته، در مقایسه با سایر مدل ها روش مناسبی بود. می توان نتیجه گرفت که مدل حلال پوشی مورد استفاده در محاسبات نقش بسیار مهمی در مقادیر نهایی دارد.

نظریه تابعی چگالی (dft) با استفاده از روش b3lyp و سری پایه 6-31g* برای محاسبه جزئیات ساختار الکترونی و انرژی الکترونی بخش فعال آنزیم کربونیک انهیدراز (ca) و شش بازدارنده این آنزیم شامل توپیرامات و مشتقات آن، به عنوان داروهای کنترل کننده صرع، و کمپلکس بین این بازدارنده ها و بخش فعال ca به کار گرفته شده است. همچنین توابع ترمودینامیکی نظیر آنتالپی پروتون زدایی بازدارنده ها، آنتالپی استاندارد تشکیل (?h?f) ، آنتروپی استاندارد تشکیل (?s?f) و انرژی استاندارد آزاد گیبس (?g?f) تشکیل برای کمپلکس های ca-inh بررسی شد. در همه محاسبات اثر حلال آب با روش scrf در نظر گرفته شده است. کمپلکس بین بخش فعال ca و مشتق فولرن به عنوان نانو بازدارنده در سطح hf و b3lyp با سری پایه *6-31g بررسی شد. نتایج محاسبات نشان می دهد که این مشتق فولرن می تواند از سه موقعیت متفاوت پروتون زدایی شود و با بخش فعال سه کمپلکس تشکیل دهد. محاسبات انرژی پیوندی و انرژی تشکیل کمپلکس نشان می دهند که کمپلکس تشکیل شده از موقعیت n13 به بخش فعال مطلوب می باشد. به منظور بررسی بهتر ساختار هندسی و بینش بهتر در مورد کمپلکس محاسبه یک مرحله ای در سطح **b3lyp/6-311g برای کمپلکس ها انجام شد که نتایج محاسبه با روش *b3lyp/6-31g را تایید کرد. نتایج محاسبات نشان می دهد که بازدارنده های پروتون زدایی شده به یون zn+2 به صورت چهاروجهی کوئوردینه می شوند.

چکیده هموگلوبین (feiii) محصول اکسایش خود به خودی هموگلوبین است. در این حالت هموگلوبین قادر به انتقال اکسیژن نمی‏باشد. روتین (ویتامینp) یکی از مهمترین بیوفلاونوئیدهای دارای خصلت آنتی‏اکسیدانی در طبیعت و محیط آزمایشگاهی می‏باشد. در این تحقیق برهم‏کنش‏های مختلفی از روتین و رادیکالهای مرتبط با آن مورد بررسی قرار می‏گیرد. از تئوری تابعی چگالی و روش b3lyp/6-31g* برای محاسبه انرژی‏های برهمکنش، سطوح الکترونی و آرایش هندسی کمپلکس‏های مختلف بین هموگلوبین و روتین استفاده گردید. بررسی آنتالپی شکست پیوند (bde) برای تمام گروه‏های هیدروکسیل موجود درمولکول روتین اهمیت حلقه b و موقعیت‏های 3?-oh و 4?-oh را در فعالیت آنتی‏اکسیدانی نشان می‏دهد. نتایج محاسبات نشان می‏دهد که روتین و رادیکال‏های مرتبط با آن با هموگلوبین واکنش داده و آهن (iii) را به آهن (ii) کاهش می‏دهند. بنابراین مولکول روتین نقش حفاظتی را در مقابل تخریب هموگلوبین ایفا می‏کند.

رایج ترین و مهم ترین مکانیزم دفاعی باکتریایی نسبت به آنتی بیوتیک های بتالاکتام، به عنوان داروهای ضد عفونت های باکتریایی، تولید آنزیم های بتالاکتاماز است که توسط بعضی از باکتری ها تولید می شوند. آنزیم های بتالاکتاماز، این داروها را از طریق هیدرولیز و شکست حلقه 4-عضوی پیوند بتالاکتام، طی مسیری که شامل دو مرحله، حمله نوکلئوفیلی و پروتونه شدن می باشد، غیرفعال می کنند. طی این واکنش یون های فلزی نقش مهمی را در فرآیند کاتالیستی ایفا می کنند. البته با وجود آزمایش های متعدد بلورنگاری و دردسترس بودن ساختارها، هنوز مکانیزم عمل این آنزیم ها نامشخص و بازدارنده مناسب برای آنها گزارش نشده است. نظریه تابعی چگالی (dft) با استفاده از روش b3lyp و سری های پایه 6-31g،6-31g* و 6-311g**، برای محاسبه جزئیات ساختار الکترونی و انرژی الکترونی واکنش کاتالیستی، بخش فعال آنزیم ccra از خانواده آنزیم های متالوبتالاکتاماز (m?ls) که جزء دسته b از آنزیم های بتالاکتاماز هستند و دو بازدارنده پنی سیلین و سفالکسین از آنتی بیوتیک های بتالاکتام و کمپلکس های تشکیل شده شامل es، ets1 ، int1، int2، ets2 و ep به ترتیب، به کار گرفته شده است. همچنین توابع ترمودینامیکی نظیر، آنتالپی استاندارد (?h? )، آنتروپی استاندارد (?s? ) و انرژی آزاد گیبس استاندارد (?g? ) واکنش، برایets1 ، ets2 و برای کل واکنش، در دماهای c° 25، c° 31، c° 37 و c°40 و فشار 1 اتمسفر، بررسی شد. در همه محاسبات اثر حلال با روش pcm برای حلال های آب، اتانول، محیط پروتئینی، نیترومتان و تترا کلرید کربن در نظر گرفته شده است. در نهایت این واکنش برای هر دو بازدارنده مذکور، طی یک فرآیند گرمازا و خود به خودی، به پایداری می رسد و مرحله اول مکانیزم واکنش، یعنی حمله نوکلئوفیلی به گروه کربونیل آنتی بیوتیک بتالاکتام، مرحله تعیین کننده سرعت است.

کربونیک آنهیدراز (ca) آنزیمی حاوی فلز روی میباشد که واکنش برگشت پذیر تبدیل گاز دی اکسید کربن به بی کربنات را کاتالیز میکند. این آنزیم برای سیستم های زیستی و از جمله بدن انسان بسیار مهم است. در این کار تحقیقاتی به بررسی عملکرد آنزیم کربونیک آنهیدراز در این واکنش توسط نظریه تابعی چگالی(dft) در سطحb3lyp و با سری پایهg* 31-6 در فاز گاز و حلال به روش pcm پرداخته شده است و متغیرهای ترمودینامیکی (?h°, ?s° و ?g° ) نیز گزارش شده اند. نتایج نشان میدهد که دو مکانیسم برای این واکنش وجود دارند: مکانیسم تشکیل حالت گذار مربعی یا مکانیسم لیندسکوگ (lin) که دارای سد انرژی kcal/mol 89/20 است و مکانیسم انتقال هیدروژن یا مکانیسم لیپسکومب (lip) که دارای سد انرژی kcal/mol 25/62 میباشد. بنابراین از نظر سد انرژی مکانیسم lin بر مکانیسم lip ارجحیت دارد. در ادامه این کار تحقیقاتی به بررسی مکانیسم هیدریداسیون گاز گلخانه ای سولفید کربونیل توسط آنزیم کربونیک آنهیدراز و تولید دی اکسید کربن و گاز سولفید هیدروژن از طریق نظریه تابعی چگالی(dft) و جزئیات آن از نظر ترمودینامیکی پرداخته شده است. سد انرژی این واکنش kcal/mol 72/?6 است.

مکانیسم فعال سازی بتا کربونیک آنهیدراز و گاما کربونیک آنهیدراز با آمین¬ها و آمینو اسیدها با محاسبات مکانیک کوانتومی مطالعه شده است. دو روش برای محاسبه جزئیات ساختار الکترونی و انرژی الکترونی ترکیبات و کمپلکس¬های مختلف در طول مکانیسم واکنش بکار گرفته شد. آنالیز کنفورماسیونی دو فعال کننده بتا کربونیک آنهیدراز شامل ایزومر فنیل آلانین و ایزومر تیروزین و دو فعال کننده گاما کربونیک آنهیدراز شامل 2-پیریدیل متیل آمین و سروتونین انجام شد و کمپلکس¬های حاصل از صورتبندی¬های مختلف این فعال کننده¬ها و مرکز فعال بتا و گاما کربونیک آنهیدراز مورد مطالعه قرار گرفت. به علاوه توابع ترمودینامیکی برای واکنش کلی و برای تشکیل کمپلکس بین این فعال کننده¬ها و مرکز فعال آنزیم محاسبه گردید. نتایج حاصل نشان می¬دهد که قسمت پروتون پذیر مولکول¬های فعال کننده مانند فنیل آلانین، تیروزین، سروتونین و 2-پیریدیل متیل آمین در انتقال پروتون از مولکول آب متصل به یون فلزی برای تشکیل گونه¬های فعال کاتالیستی آنزیم، فلز- هیدروکسید، شرکت می¬کند تا سیکل کاتالیزوری از سر گرفته شود. محاسبات اثرات حلال، برای حلال آب،1-برمواکتان و اتان دی ال با روش pcm انجام شده است. کلمات کلیدی: کربونیک آنهیدراز، فعال کننده، آنالیز کنفورماسیونی، انتقال پروتون، توابع ترمودینامیکی، محاسبات مکانیک کوانتومی

هموگلوبین (feiii) محصول اکسایش خودبخودی هموگلوبین (feii) است.در این حالت هموگلوبین قادر به انتقال اکسیژن نمی باشد. اسید آسکوربیک (ویتامین c) یکی از مهم ترین آنتی اکسیدان ها است.در این تحقیق برهمکنش های مختلفی از اسید آسکوربیک و رادیکال های مرتبط با آن با جایگاه فعال "هم " مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج محاسبات نشان می دهد که مولکول اسید آسکوربیک و رادیکال های مرتبط با آن با جایگاه فعال "هم واکنش داده و آهن (iii)به آهن (ii) کاهش می دهد.بنابراین مولکول اسید آسکوربیک نقش حفاظتی را در مقابل تخریب هموگلوبین ایفا می کند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

پورفیرین ها از دسته پروتئینهای مزدوج غیرپپتیدی می باشند که بعلت اهمیت زیست شیمیایی مورد توجه فراوان قرار گرفته اند. ترکیب هیم موجود در خون مهره داران نیز جزو پورفیرین ها می باشد که در اثر اکسیداسیون به ملکول بیلی وردین تبدیل می شود. ملکول بیلی وردین ممکن است درشکلهای تاتومری مختلفی وجود داشته باشد که می تواند در شرایطی مناسب اکسید شده بصورت دایمر مارپیچی درآید. این پروژه از محاسبات نیمه تجربی اربیتال ملکولی جهت تعیین تاتومر پایدار ملکول بیلی وردین استفاده شده است . پس از مشخص شدن تاتومر پایدار ساختار بهینه شده دایمر اکسید بیلی وردین و مورد ملکول octaethylbilindione سنتزی موجود است ، کار بررسی ابتدا بر روی مدل این گونه انجام شد و پس از حصول نتایج منطبق با اطلاعات x-ray کریستالوگرافی ، ساختار مشابهی برای بیلی وردین اکساید طبیعی نیز پیش بینی . محاسبه شد. همچنین مکانیسمی برای تبدیل بیلی وردین بهه فرم دایمراکساید پیشنهاد و مراحل مختلف تغییرات ساختاری بررسی شده است . جهت انجام محاسبات از هامیلتونین های mndo,pm3,ami استفاده شده که در این میان نتایج حاصل از روش ami به داده های تجربی نزدیکتر است و روش mndo همانطور که انتظار می رود قادر به انجام محاسبه و بهینه سازی در گونه های دایمری نمی باشد.

فولرن ها ترکیبات قفسی کربن هستند. مهمترین عضو این خانواده (که متقارن ترین ملکول موجود در طبیعت نیز هست) c60 - ih است . سنتز این ترکیبات در حال حاضر فقط در پلاسمای کربن و جو گاز بی اثر امکانپذیر است . هدف از اجرای این پروژه طراحی و ساخت سیستم تولید کننده این ترکیبات و نیز استخراج، جداسازی و شناسایی آنها است . در این پروژه برای تهیه این ترکیبات از روش تبخیر کربن به وسیله قوس الکتریکی در اتمسفر هلیم استفاده شده است . به منظور بهینه کردن بازده فرآیند، تاثیر عواملی مانند شدت جریان الکتریکی، فشار اتمسفر حاکم بر فرآیند و سرعت جریان گاز هلیم از سیستم مورد بررسی قرار گرفته اند. برای استخراج محصولات قابل حل از مخلوط دوده حاصل از فرآیند تبخیر کربن از سوکسوله و حلال تولوئن استفاده شده است . برای جداسازی مخلوط ترکیبات استخراج شده از روش کروماتوگرافی سونی استفاده شده است . آلومینا خنثی به عنوان فاز ساکن و مخلوط حلال هگزانˆتولوئن با نسبت حجمی 95:5 به عنوان فاز متحرک به کار برده شده اند. شناسایی فرآورده اصلی این فرآیند یعنی c60 به کمک روش های طیف نگاری جرمی (mass) وطیف سنجی 13cnmr, uv - vis و ir صورت پذیرفته است .

بررسی استریوشیمی محصولات واکنش ایزومری شدن مشتقات وینیل سیکلوپروپان نشان می دهد که ایزومری شدن سیس - ترانس الزاما باید از طریق یک حد واسط دی رادیکال پیش رود. برای نوآرایی به سیکلوپنتن ها نیز امکان هر دو مسیر رادیکالی و همزمان پیشنهاد شده است . egger, cocks در مطالعات سینتیکی بر روی واکنش -nپروپیلیدن سیکلوپروپیل آمین به -5اتیل-1-پیرولین، یک مسیر دی رادیکالی برای این واکنش پیشنهاد کرده اند. محاسبات ما با چهار روش نیمه تجربی mindo/3، mndo، pm3 و am1 در برنامه mopac انجام گردید اما فقط با روش mndo توانستیم به درستی حالتهای گذرا و حدواسط دی رادیکالی قابل قبول را برای این واکنش بدست آوریم، هر دو حالت گذار با روش ts بهینه شدند. انجام محاسبات نیرو بر روی حالتهای گذار فقط یک ویژه مقدار منفی در ماتریس نیروی آنها نشان داد. در بررسی مکانیسم همزمان به صورت متقارن و نامتقارن نقطه ماکزیمم در سطح پتانسیل با هیچکدام از روشهای sigma ts و nllsq بهینه نشد لذا این نقطه را نمی توان بعنوان حالت گذار مشخص کرد. همین محاسبات برای واکنش نوآرایی وینیل سیکلوپروپان به سیکلوپنتن نیز انجام شد و نتایج یکسان بدست آمد. در نتیجه براساس محاسبات اربیتال مولکولی نیمه تجربی mndo، نوآرایی مشتقات وینیل سیکلوپروپان به علت خصوصیات ساختاری فقط از طریق مکانیسم رادیکالی انجام می شود. همچنین با استفاده از روش mndo برای واکنش نوآرایی سیس - دی وینیل سیکلوپروپان به 1،-4سیکلوهپتادین مکانیسم همزمان و برای نوآرایی سیس - دی وینیل سیکلوپروپان به 1،-4سیکلوهپتادین مکانیسم همزمان و برای نوآرایی ترانس - دی وینیل سیکلوپروپان به 1،-4سیکلوهپتادین مکانیسم رادیکالی تایید گردید. نتایج بدست آمده در توافق با نتایج تجربی می باشند. در اپتیک غیرخطی (nlo)، برهم کنش میدانهای الکترومغناطیس در مواد مختلف برای تولید میدانهای جدید که در فرکانس ، فاز یا دیگر خواص فیزیکی با میدان اولیه متفاوت می باشند بررسی می شود. مواد دارای خواص نوری غیرخطی (nlo material) در ارتباطات و محاسبات نوری و در تکنولوژیهای پردازش تصویر اهمیت دارند. تحقیقات اخیر بر روی ترکیبات آلی دارای مجموعه های الکترونی نشان داده است که این مورد دارای ویژگیهای nlo قابل توجهی هستند. تکنیک های مختلفی برای اندازه گیری خواص نوری غیرخطی مرتبه دوم، مرتبه سوم و غیره وجود دارد. در این مطالعه با استفاده از روش سولواتوکرومیسم که توسط demartino و همکارانش در 1988 بکار گرفته شد ضریب نوری غیرخطی مرتبه دوم (b) برای تعدادی از ترکیبات آلی محاسبه گردید. در این روش با توجه به جابجایی جذب نمونه در دو حلال با قطبیت های متفاوت در طیف uv، ضریب b برای چند ترکیب آلی اندازه گیری شد. در روش سولواتوکرومیسم در مقایسه با روشهای دیگر، اندازه گیری b با سهولت بیشتری انجام می شود و نیاز به امکانات کمتری دارد و در نتیجه می توان بسرعت داده های بدست آمده را برای تحقیقات بعدی تجزیه و تحلیل کرد.