در این پایان نامه مکانیسم و ناحیه گزینی واکنش¬های حلقه افزایی 3،1-دوقطبی چهار دسته از آزومتین ایلیدهای حاصل از واکنش¬ آیزاتین با آمینو اسیدهای سارکوزین، l-پرولین، تیازولیدین-4-کربوکسیلیک اسید و فنیل گلایسین با سه مشتق ترانس بتا-نیترو استیرن به دلیل اهمیت دارویی و همچنین گزینش پذیری بالای این ترکیبات به روش b3lyp/6-31g(d,p) مورد بررسی قرار گرفت. ناحیه گزینی این واکنش¬ها با دو روش محاسبه توابع فوکویی، fmo، hsab واکنش¬ دهنده¬ها و همچنین نمودار مسیر انرژی واکنش¬ها و مقایسه پایداری محصولات و حالت¬های گذار مسیرهای ممکن برای هر واکنش بررسی شده است. در بررسی توابع فوکویی با استفاده از بار اتم¬های درگیر در واکنش، توابع فوکویی مربوطه محاسبه و ناحیه گزینی واکنش¬ها پیش بینی شده است. در تئوری fmo، ضرایب اوربیتال مولکولی اتم¬های درگیر در واکنش محاسبه گردید و با توجه به اینکه اتم¬هایی که ضرایب بزرگتری دارند تمایل بیشتری به تشکیل پیوند دارند ناحیه گزینی این¬ واکنش¬ها پیش¬بینی شده است. برای بررسی واکنش¬ها با استفاده از نظریه اسید و باز سخت- نرم، نرمی اتم¬های درگیر در واکنش محاسبه شد، بر اساس این نظریه ناحیه گزینی ارجح این دسته از واکنش ها، مسیری است که اختلاف نرمی این اتم¬ها کمترین مقدار باشد. در بررسی نمودار انرژی، ساختار محصول¬های ممکن (ناحیه ایزومرها و ایزومرهای فضایی) برای هر واکنش بهینه شده و eδ، hδ و gδ واکنش¬ها محاسبه گردید. همچنین ساختارهای حالت¬های گذار واکنش¬های آزومتین ایلیدهای مربوط به سارکوزین، تیازولیدین-4-کربوکسیلیک اسید و فنیل گلایسین با ترانس بتا-نیترو استیرن بهینه شده است. در این بررسی ea، δh#، δg# واکنش¬ها بدست آمده است، مسیر ارجح برای هر یک از واکنش¬ها مسیری است که ea کمتری داشته باشد. همچنین برای حالت¬های گذار این دسته از واکنش¬ها nics (جابجایی شیمیایی مستقل از هسته) که معیاری از آروماتیسیته حالت¬های گذار و rδ که معیاری از همزمانی حالت¬های گذار می¬باشد محاسبه گردیده است.