Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farrokhpour,Kiamars Eskandari
حسین فرخ پور (استاد راهنما) کیامرث اسکندری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Roohollah Eslami
روح الله اسلامی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
In this thesis, the chemical nature of strong and very strong hydrogen bonds, including resonance assisted hydrogen bond (RAHB), negative charge assisted hydrogen bond ((-)CAHB), and positive charge assisted hydrogen bond ((+)CAHB), is investigated. Different criteria such as energy, structural parameters, and Quantum Chemical Topology (QCT) analysis have been used to understand the nature of hydrogen bonds in these systems. In the first part, the RAHB systems have been considered. Based on the topological parameters of the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM), the hydrogen bonding of these systems are partially covalent and partial electrostatic. Although QTAIM (as the basis of QCT) provides useful information, it cannot reveal all aspects of chemical bonds. Accordingly, to shed more light on the nature of these types of hydrogen bonds, we used Interacting Quantum Atoms (IQA) approach to partition the molecular energies into intra- and interatomic energy components. The IQA method was used to investigate the properties of atoms that involved directly in hydrogen bonding (i.e., ) as well as other interatomic interactions in the molecule. Since IQA can divide the interaction between two atoms in the molecule into two electrostatic and exchange interactions, it provides a quantitative picture of the covalent and electrostatic properties of each bond. In contrast to the QTAIM parameters, IQA results show that the hydrogen bonds in these systems are mainly electrostatic. The charge transfer component is the largest contributor to these electrostatic interactions. Both QTAIM and IQA calculations confirm the importance of resonance in the stability of RAHB systems. In the second part, hydrogen bonds in CAHB systems are considered. Although QTAIM parameters indicate that these hydrogen bonds are covalent, IQA calculations show that the electrostatic interactions are mainly responsible for the stability of these interactions.
در این پایان نامه، ماهیت شیمیایی پیوندهای هیدروژنی قوی و بسیار قوی در سه حالت آن مورد بررسی قرار گرفته‌است: پیوند هیدروژنی با رزونانس RAHB، پیوند هیدروژنی با بار منفی (-)CAHB و پیوند هیدروژنی با بار مثبت (+)CAHB. برای درک ماهیت پیوند هیدروژنی در این سیستم ‌ها از معیارهای مختلفی مانند انرژی، پارامترهای ساختاری، و همچنین تحلیل توپولوژی شیمی کوانتومی (QCT) استفاده شده است. در بخش اول این پایان نامه، مولکول‌های انتخاب شده برای سیستم RAHB مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در سیستم‌های RAHB مشاهده می شود که پیوند هیدروژنی تشکیل شده در آنها با پیوندهای هیدروژنی معمولی متفاوت هستند. بر اساس پارامترهای توپولوژیکی QTAIM، پیوند هیدروژنی این نوع سیستم ها جزیی الکتروستاتیک- جزیی کووالانسی می باشد. اگرچه QTAIM (به عنوان زیربنای QCT) اطلاعات مفیدی در مورد ماهیت پیوندهای شیمیایی فراهم می کند، اما به دلیل این که تمرکز بر روی تنها یک نقطه در پیوند (نقطه بحرانی پیوند BCP) دارد، نمی تواند تمام ویژگی های پیوند را به تصویر کشد . از طرف دیگر روش "اتم های کوانتومی برهمکنش کننده" (IQA) با بخش بندی مولکول به اتم های کوانتومی و سپس انرژی آن به اجزای درون اتمی و میان اتمی می‌تواند به درک بهتری از پیوندهای شیمیایی کمک نماید. با بکارگیری روش IQA انرژی برهمکنش اتم‌هایی که به‌طور مستقیم در پیوند هیدروژنی ( ) شرکت دارند و همچنین دیگر برهمکنش های بین-اتمی در مولکول مورد بررسی قرار گرفت. از آنجایی که IQA می تواند برهمکنش میان دو اتم در مولکول را به دو بخش الکتروستاتیک و همبستگی-تبادلی تقسیم کند، تصویری کمّی از ویژگی های کووالانسی و الکتروستاتیکی هر پیوند ارایه می دهد. داده های IQA نشان می دهند که پیوند هیدروژنی در این نوع سیستم ها عمدتاً الکتروستاتیکی و به طور مشخص ناشی از انتقال بار است. همچنین هر دو محاسبات QTAIM و IQA نشان دهنده نقش پررنگ رزونانس در افزایش قدرت پیوند هیدروژنی سیستم RAHB هستند. در بخش دوم این پایان نامه، پیوند هیدروژنی در سیستم های (±)CAHB مورد بررسی قرار گرفته است. برخلاف نتایج QTAIM در RAHB، در اینجا در BCP پیوند هیدروژنی، لاپلاسی چگالی الکترونی و چگالی انرژی کل منفی هستند. همچنین محاسبات IQA نشان دهنده خصلت الکتروستاتیکی کمتر نسبت به RAHB هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی