در این پایان نامه طراحی چند نانو سوئیچ بر پایه ترکیبات متاهتروفان ارائه شده است. متاهتروفان ها ترکیباتی هستند که از دو حلقه ی هتروآروماتیک تشکیل شده اند و دو موقعیت متا از این حلقه ها توسط زنجیرهای آلیفاتیک به یکدیگر متصل شده اند. این ترکیبات شیمی فضایی جالبی داشته و در برخی موارد شاخه های جانبی متصل کننده ی حلقه های آروماتیک در جهت های مختلفی نسبت به هم دیگر قرار می گیرند و در اثر کشش حلقه ی میانی حلقه های آروماتیک از حالت هم صفحه بودن خارج می شوند. در این پروژه سعی کردیم با استفاده از محاسبات ab-initio ساختار متاهتروفان های حاوی هترواتم های مختلف و هم چنین تاثیر هترواتم ها را روی ساختار آن حلقه ها بررسی کنیم (شکل 1). برای این منظور این ترکیبات در حالت مسطح و نامسطح در سطح تئوری hf/6-31g*# با استفاده از نرم افزار گوسین بهینه شده اند. f e d c b a 1,2 b b p b p n x n p n b p n y (1) (2) نتایج به دست آمده از محاسبات و مقایسه ی فاصله ی بین هترواتم ها نشان می دهد که با افزایش شعاع هترواتم ها مقدار اختلاف انرژی مربوط به ساختار های مسطح و نامسطح افزایش می یابد و هم چنین با در نظر گرفتن پارامترهای دیگر از جمله نوع هترواتم و زوج الکترون های ناپیوندی و میزان فشار زاویه ای که بر میزان انرژی تشکیل این ترکیبات تاثیر دارند متاهتروفان های 1a, 1d, 2d, 2e به عنوان گزینه ی مناسبی جهت کنترل کارایی یک نانوسوئیچ معرفی شد.

سنتز ترکیبات هتروسیکل یکی از جنبه های پرجاذبه و مفید شیمی آلی محسوب می شود و سنتز دیاسترئوگزین چنین ترکیباتی سالیان زیادی است که جایگاه ویژه ای در علم سنتز پیدا کرده است.در پروژه از واکنش چند جزئی ایزوسیانید 1، و دی آلکیل استیلن دی کربوکسیلات 2 در مجاورت ترکیب دارویی مدافینیل 3 ، در حلال دی کلرو متان ترکیبات جدید دی هیدروپیریدون 4 با بازده خوب به صورت دیاسترئوگزین سنتز شد. ساختار ترکیبات با استفاده از طیف های 1h nmr و 13c nmr مشخص شد. وجود ثابت جفت شدن 3jhh حدود 14 هرتز نشانه ای بر تشکیل ایزومر ترانس برای محصول می باشد. برای بررسی عوامل موثر بر روند تشکیل ایزومر ترانس ساختار محصولات سیس و ترانس احتمالی و حدواسط های مرتبط با آنها در سطح تئوری am1 بهینه شد. نتایج نشان داد که محصول ترانس در شرایط کنترل سینتیکی و ترمودینامیکی تشکیل شده است.

بسپارها نقش مهمی در زندگی روزمره دارند، خواص بسپار ها را می توان با توجه به نیاز، توسط تغییر ساختار گروه تکرار شونده و جرم مولکولی امکان پذیر ساخت. بسپار ها در زمینه کشاورزی نیز کاربردهای متنوعی دارند. در این پروژه سعی بر تشکیل همبسپار ایتاکونیک اسید با مونومر متیل متاکریلات همراه با آغازگر رادیکالی k2s2o8, aibn و امولسیفایر در زمان و دماهای مختلف و تحت گاز اکسیژن و نیتروژن شده است. لاتکس سنتز شده جهت بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی مورد ارزیابی روش های تجزیه ای بسپاری و طیف بینی از جمله ft-ir,dsc,tga,particle size و در نهایت انجام تست های کشاورزی به منظور پوشش بذر گیاه چغندرقند قرار گرفتند، tgهمبسپارش ایتاکونیک اسید و متیل متاکریلات c?59/142 می باشد. طیف ir این ترکیبات ارتعاشات کششی o-h را در cm-13404 و c = o را در cm-1 1638 نشان می دهد. پراکندگی ذرات نانو کامپوزیت آن در ناحیه nm71/2 مشاهده گردید. همچنین نتایج نشان می دهد که شرایط بهینه در همبسپارش متیل متاکریلات و ایتاکونیک اسید دمای c?80 در مدت 6 در مجاورت گاز نیتروژن است و نانو سیلیس بدلیل ساختار کروی و دانه ای بهترین نتیجه را نشان داد. نانو کامپوزیت سنتز شده برای پوشش بذر چغندرقند مناسب می باشد.