در این پایان نامه، برهم کنش نانوبلوک های آدامانتان و برخی مشتقات آن با آب توسط روش های ab initio بررسی شده است. یکی از کاربردهای الماس واره ها به ویژه آدامانتان و مشتقات آن به عنوان نانوبلوک های ملکولی در تولید ساختارهای پیچیده با دقت ملکولی با استفاده از روش های خودتجمعی است که یکی از محیط های ممکن برای روش های خودتجمعی، محیط حلال مانند آب می باشد. بنابراین مطالعه برهم کنش آنها با آب، دارای اهمیت است. در این پایان نامه از آدامانتان و برخی مشتقات آن که به جای اتم های کربن، اتم های بور و نیتروژن جایگزین شده اند، استفاده شده است. محاسبات نشان می دهد که برهم کنش آدامانتان با آب کم است. جایگزین کردن به ترتیب 6 b-h و n-h در 6 موقعیت2ch در آدامانتان که باعث تشکیل ملکول های هگزا بورا آدامانتان و هگزا آزا آدامانتان می شود، کمک به افزایش برهم کنش با آب در مقایسه با آدامانتان نمی کند. در صورتی که ملکول های n4c6h12 و b4c6h12که از جایگزین کردن به ترتیب 4 نیتروژن و 4 بور در 4 موقعیت c-h در آدامانتان تشکیل می شوند، انرژی برهم کنش مشابهی دارند که از برهم کنش آدامانتان با آب بیشتراست. بیشترین برهم کنش زمانی است که همه اتم های کربن در آدامانتان با اتم های بور و نیتروژن جایگزین شده باشند (b6n4h6وb4n6h6) که در مقایسه انرژی این دو ملکول، برهم کنش b4n6h6 با آب به علت تشکیل پیوند هیدروژنی بیشتراست .