Skip to main content
SUPERVISOR
Kiamars Eskandari
کیامرث اسکندری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sahar Soltani rad
سحر سلطانی راد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

On the nature of Tetrel bonds and Pnicogen bonds, a theorical study based on the electron density and its Laplacian
In the first section of this thesis, the distribution of the Laplacian of electron density has been used to investigate the nature of tetrel bonds. Tetrel bonds are usually categorized as ?-hole interactio however, there are some evidence that indicate the failure of sigma-hole for describing these non-covalent interactions. Indeed, our NEDA, IQA and IQF calculations indicate that the classical electrostatic interactions play a secondary role in the formation of tetrel bonds. Accordingly, the ?-hole concept which is defined based on the classical electrostatic potential fails to interpret the nature of these bonds. Instead, the lump-hole concept uses the full quantum potential and provide a useful tool for describing tetrel bonds. According to this concept, a tetrel bond could be described as an interaction between a region with positive values of Laplacian of electron density (hole) in valance shell of charge concentration (VSCC) of tetrel center and a region of negative Laplacian (lump) in VSCC of Lewis base. In the second section, the nature of pnicogen bonds have been investigated with IQA, IQF and NEDA energy decomposition methods. According to results, the classical electrostatic potential plays a minor role in the stability and formation of these bonds. Similar to tetrel bonds, ?-hole concept is not useful for describing pnicogen bonds.
در بخش اول این پایان نامه به بررسی ماهیت پیوند تترل با استفاده از تابع چگالی الکترونی و لاپلاسی آن پرداخته‌شده است. پیوند تترل زیرمجموعه ای از برهمکنش های غیر کووالانسی است که مانند برخی از این برهمکنش ها برحسب مفهوم حفره-سیگما تعریف‌شده است اما شواهدی مبنی بر ناتوانی مفهوم حفره- سیگما در توصیف این دسته از برهمکنش ها یافته شد. اساس مفهوم حفره-سیگما که پتانسیل الکتروستاتیک است فقط یک جزء از پتانسیل کوانتومی کل را در برمی‌گیرد، این در حالی است که پتانسیل الکتروستاتیک کلاسیکی تنها عامل پایدارکننده برهمکنش ها نبوده و پتانسیل های دیگری نیز در پایداری نقش دارند که سهم آن ها در تعریف پتانسیل الکتروستاتیک و مفهوم حفره- سیگما در نظر گرفته نشده است. باهدف تعیین ماهیت و سهم بخش های مختلف انرژی در پایداری پیوندهای تترل، محاسبات IQA، IQF و NEDA بر روی تمام کمپلکس ها شامل اتم های تترل انتخابی انجام پذیرفت. با استفاده از لاپلاسی چگالی الکترونی نشان داده شد که می توان پیوند های تترل را بر مبنای مفهوم لومپ- هول که جامعیت کامل تری نسبت به مفهوم حفره- سیگما دارد، تعریف کرد. در حقیقت، مفهوم لومپ- هول بر پایه ی قضیه ویریال کوانتومی، پتانسیل کوانتومی کل را شامل می شود که تمام بخش های مختلف انرژی را پوشش می دهد که این مزیت قابلیت کاربردی تر بودن آن را نشان می دهد. بر اساس این مفهوم پیوند تترل برهمکنش میان ناحیه اسیدی (هول) در لایه تمرکز بار ظرفیت (VSCC) اتم تترل با ناحیه بازی (لومپ) در VSCC اتم دیگر تعریف می شود. برحسب توپولوژی لاپلاسی چگالی الکترونی، نواحی بازی و اسیدی به ترتیب با نقاط بحرانی و معادل هستند. بایستی در نظر گرفته شود که وجود هول در VSCC اتم تترل شرط لازم در تشکیل پیوند تترل است. در بخش دوم کار نیز با توجه به این‌که پیوندهای نیکوژنی نیز عموماً بر پایه مفهوم حفره- سیگما تعریف‌شده‌اند، هدف را تعیین ماهیت این دسته از برهمکنش های غیر کووالانسی قرار دادیم. لذا محاسبات IQA، IQF و NEDA برای مشخص نمودن ماهیت نیروهای کنترل کننده این پیوندها بر روی تمام کمپلکس های دارای اتم نیکوژن صورت پذیرفت. نتایج مشخص کرد که برای برهمکنش های نیکوژنی نیز پتانسیل الکتروستاتیک کلاسیکی به‌تنهایی نقش پایدارکنندگی در برهمکنش ها را بر عهده ندارد و دیگر عوامل در پایداری حتی سهم بیش تری را داشته اند. ناکارآمدی و غیرمفید بودن مفهوم حفره- سیگما بار دیگر در مورد این برهمکنش ها مشخص گردید.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی