شیمی مهمان-میزبان به توصیف کمپلکس هایی می پردازد که در آن دو یا چند مولکول یا یون در یک کمپلکس سوپرامولکولی با نیروهای غیرکوالانسی شامل برهم کنش های واندروالسی، نیروهای پراکندگی، نیروهای دوقطبی-دوقطبی و ... ،در کنار هم قرار می گیرند. بزرگ حلقه ها دسته بسیار بزرگ و سودمندی از ماکرومولکول ها هستند که به دلیل داشتن حفره و پوشش کامل مولکول مهمان مورد توجه بسیار قرار گرفته و استفاده های زیادی پیدا کرده اند. از مهم ترین بزرگ حلقه ها می توان به اترهای تاجی، سیکلودکسترین ها، فولرن ها و نانولوله های کربنی اشاره کرد. روش های ارتباط کمی ساختار-فعالیت (کیوسار) یکی از روش های مهم در مدل سازی مولکولی-ست که کاربردهای متنوعی در زمینه های مختلف پیدا کرده اند. کیوسار یک مدل ریاضی ست که در آن ساختار شیمیایی ترکیبات مورد نظر به صورت کمی به فعالیت بیولوژیکی و یا خواص شیمیایی ترکیبات مرتبط می شوند. بر اساس ابعاد ساختارهای شیمیایی استفاده شده در روش کیوسار، رویکردهای مختلف از این روش شامل کیوسار دو بعدی ( 2d-qsar) و سه بعدی ( 3d-qsar) در این تحقیق برای مدل سازی برخی از خواص بزرگ حلقه ها به کار رفت. با توجه به خواص منحصر به فرد و متفاوت ترکیبات در ابعاد نانو و روند رشد بسیار سریع سنتز، تولید و استفاده از نانوذرات در زمینه های مختلف علوم و صنایع، روش نانوکیوسار زمینه تحقیقاتی بسیار نوینی است که به کاربرد مدل های ارتباط کمی ساختار- فعالیت در ابعاد نانو می پردازد. توسعه این روش به کاهش هزینه ها در تخمین و اندازه گیری خواص فیزیکوشیمیایی ترکیبات نانو (که معمولا به علت استفاده از دستگاه های پرهزینه، گران قیمت هستند) و هم چنین فهم بهتر از برهم کنش ها و مکانیسم عمل ترکیبات نانو کمک شایانی می کند. در بخش اول این پروژه مدل سازی کیوسار ثابت تشکیل اترهای تاجی و سیکلودکسترین ها مورد بررسی قرار گرفت. در تحقیق اول این بخش توصیف کننده جدیدی برای تخمین اثرات کمند در ثابت پایداری اترهای تاجی تعریف شده و در مدل سازی کیوسار دو بعدی ثابت پایداری 88 مشتق 15c5 استفاده شد. در تحقیق بعدی از روش های مختلف کیوسار سه بعدی جهت مدل سازی و تخمین ثابت پایداری ترکیبات مختلف به عنوان مهمان با بتا سیکلودکسترین و مشتقات بنزنی با الفا سیکلودکسترین استفاده شد. در بخش دیگری از این پروژه کاربرد روش های qnar، بر اساس توصیف کننده های سه بعدی، برای پیش بینی حلالیت فولرن c60 در حلال های مختلف آلی مورد بررسی و تحقیق قرار گرفت. از این روش در تحقیق بعدی برای مدل سازی و تخمین پراکندگی نانو لوله های تک دیواره کربنی نیز در حلال های متفاوت آلی استفاده گردید.