واکنش های یون-مولکول همواره در علم شیمی و مطالعه برهم کنش مواد مورد اهمیت بوده اند. یک نمونه از این واکنش ها مربوط به واکنش های یون لیتیم با مولکول های آلی است. چون ترکیبات لیتیم کاربردهای فراوانی در داروسازی و صنعت دارند واکنش های این یون مورد توجه قرار گرفته اند. در گذشته در مورد واکنش های لیتیم با برخی مولکول های آلی بصورت تجربی مطالعاتی انجام گرفته که نقش مولکول های آب پوشی شده در این واکنش ها نادیده گرفته شده است. در این تحقیق این واکنش ها بصورت تئوری و با استفاده از نرم افزار های خاصی بررسی شده اند، بدین ترتیب که ابتدا ساختار همه مولکول های شرکت کننده در واکنش ها بدست آمده و سپس توابع انرژی برای هر واکنش احتمالی محاسبه گردیده. پس از مقایسه این نتایج بدست آمده با نتایج تجربی عدد آب پوشی یون لیتیم محاسبه شده است.

به دلیل اهمیت واکنش های انتقال پروتون و سیستم های هیدروژن پیوند یافته مطالعات زیادی در این مورد انجام شده تا شیمی واکنش انتقال پروتون شناخته شود. در این پایان نامه سعی شد تاثیر استخلاف ها روی انرژی فعالسازی و آنتالپی واکنش انتقال پروتون از یک سمت مولکول دارای دو بنیان کربونیل به سمت دیگر بررسی و مطالعه گردد. برای این منظور هم زمان با بهینه سازی ساختار، سطح انرژی پتانسیل واکنش انتقال پروتون مذکور با سطح mp2، تابع پایه 6-311++g** و گوسین 3 محاسبه شد. پس از آن با استفاده از محاسبات اوربیتال مولکولی عدد اشغال اوربیتال های مختلف این ترکیبات محاسبه گردید. بااستفاده از نمودار انرژی واکنش انتقال پروتون ساختار تقریبی حالت گذار محاسبه و سپس با تست فرکانس صحت حالت گذار بررسی گردید. درادامه آنالیزهای aim انجام شد تا دانسیته الکترون در هر بخش از مولکول محاسبه شود برای آنالیزهای دانسیته الکترون در هر بخش از مولکول از برنامه aim2000 استفاده شد. به عنوان نتیجه نشان داده شد که با افزایش دانسیته الکترون در نقطه بحرانی پیوندی c=o طول پیوند o-h کاهش می یابد. از آنجایی که طول پیوندo-h معیاری از قدرت یک پیوند هیدروژنی است می توان نتیجه گرفت که هر عاملی که دانسیته الکترون را در نقطه بحرانی c=o افزایش دهد، قدرت پیوند هیدروژنی را نیز افزایش می دهد و علاوه بر این، هر استخلافی که به طور کلی و به صورت مجموع از طریق پیوند سیگما و پای الکترون را از درون مولکول خارج نماید، آنتالپی و انرژی فعالسازی واکنش را افزایش می دهد.