در رساله حاضر، به کمک محاسبات مکانیک کوانتوم یک مطالعه نظری روی نوآرایی و (hf) کوپ برخی از دیانهای حلقهای و غیرحلقهای انجام شد. محاسبات به دو روش آغازین 6 انجام شد . سپس،g ** 31 -6 و به کمک مجموعه پایه متداول (b3lyp) تابع توزیع چگالی پارامترهای مختلف م ولکولی شامل انرژی، پتانسیل شیمیایی الکترونی، سختی شیمیایی، الکتروفیلیسیته و قطبشپذیری مورد محاسبه قرار گرفت. در ادامه، ضمن انجام نوآرایی ها، برخی اصول بررسی شد تا پارامتر مناسبی یافتشود که بتواند به بهترین وجه نوآراییها را توصیف کرده و انجام نوآرایی کوپ در دیگر سیستمها را نیز به درستی پیشبینی کند. اصولی که ضمن نوآرایی و (mpp) اصل کمترین قطبش پذیری ،(mhp) بررسی شدند عبارتند از: اصل بیشترین سختی .(mep) اصل کمترین الکتروفیلیسیته پس از بررسی نتایج مشخص شد که دو پارامتر انرژی و الکتروفیلیسیته به بهترین وجه (gaussian 98w) نوآراییها را توصیف میکنند. تمامی محاسبات به کمک نرم افزار گوسین انجام شد. در نهایت، یک مورد خاص مورد بررسی قرار گرفت که عبارت است از نوآرایی کوپ در صورتبندیهای مختلف دو ترکیب دیوینیل سیکلوپروپان و دیوینیل سیکلوبوتان . در هر مورد، تنها یکی از سه صورتبندی ممکن متحمل انجام نوآرایی کوپ می شود . اصول ذکر شده ضمن نوآرایی کوپ سه صورتبندی ممکن ترکی بات دی وینیل سیکلوپروپان و دی وینیل سیکلوبوتان مورد بررسی قرار گرفت و این نتیجه حاصل شد که تنها کمیت الکتروفیلیسیته می تواند انجام نوآرایی صورتبندی مناسب هر دو دیوینیل سیکلوآلکان را پیش بینی کند. مقایسه نتایج محاسبات و مشاهدات تجربی نشان داد که نتایج روش تابعیت چگالی نسبت به نتایج روش آغازین معتبرتر هستند.

سنتز نانوذرات اکسیدآلومینیوم یا همان آلومینا به روش هیدروترمال از طریق پیش ماده بوهمیت انجام شده است. در این تحقیق از نانوذرات al2o3 برای حذف یون کادمیم(ii) از محلول آبی استفاده شده است. بهینه سازی متغیرهای زمان تماس، ph، جرم جاذب و غلظت جذب شونده مورد بررسی قرار گرفته و برای پیداکردن الگوی جذب همدما، همدماهای لانگمویر، فرندلیش، تمکین و d-r با داده های آزمایشگاهی مطابقت داده شد.در مطالعات سینتیکی فرآیند جذب کادمیم و سافرانین بر روی آلومینا ،چهار مدل سینتیکی مرتبه اول، شبه مرتبه اول، مرتبه دوم و شبه مرتبه دوم مورد بررسی قرار گرفت و متغیرهای ترمودینامیکی شامل انتالپی استاندارد (?h0)، انتروپی استاندارد (?s0) و انرژی آزاد استاندارد گیبس (?g0) جذب سطحی محاسبه شد.

در قسمت اول با استفاده از مفهوم تراکم پذیری اتمی، تراکم پذیری گروهی برای 165 ترکیب آلیفاتیک محاسبه می شود. با استفاده از تراکم پذیری های گروهی دو توصیف گر جدید برای تمایز ملکول های ایزومر تعریف می- شوند. این توصیف گرها برای پیش بینی فعالیت بیولوژیکی لگاریتم عکس غلظت بازدارنده 50% رشد log(1/igc50) تترا هیمنا پیریفورمیس مورد استفاده قرار می گیرند. توصیف گر اول تـراکم پذیری گروهی تصحیح شده نامیده می شود که به این صورت gβ*(va/vb) =g βm تعریف می شود. که در این رابطه va و vb به ترتیب حجم ملکولی ایزومر مورد نظر و ایزومر مـبنا در نظر گرفته شده اند. توصیف گـر دوم بصورت gβ*v=-(∂v/∂p)t تعریـف می شود. نتایج نشان می دهند که دو توصیف گر به درستی قادر به پیش بینی رفتار بیولوژیکی این ترکیبات هستند. اما gβ*v ضرایب همبستگی بهتری با log(1/igc50)نشان می دهد. همچنین انتخاب ایزومر مبنا برای gβm تا حدودی اختیاری است و این مسـئله دقت این توصیف گر را کاهش می دهد. برای محاسبه حجم ملکولها از روشهای محاسباتی و چگالی استفاده گردید. نتایج نشان می دهند که استفاده از چگالی برای پیش بینی رفتار بیولوژیکی مورد نظر ترکیبات مناسب تر بوده و ضرایب همبستگی بالاتری ارائه می کند. در قسمت دوم رابطه میان انتقال بار بر پایه الکتروفیلیسیتی (ect) و کسر تعداد الکترونهای مبادله شده از سیستم a به b (∆n) برای پیش بینی اثر کلروفنل ها بر روی بازهای dna و rnaمورد بررسی قرار میگیرد. اگر برای هر دسته از ترکیبات کلروفنل با استخلاف های مشابه علامت های ect وn ∆ یکسان باشند، نشان دهنده اینست که هر دو پارامتر نتایج مشابهی را ارائه میکنند و می توان از ectبه جایn ∆ استفاده کرد. نتایج نشان میدهند که این دو پارامتر در پیش بینی برهمکنش کلروفنل ها با همه بازهای dna و rna علامت یکسانی ندارند و از این رو نمی توان بطور دقیق انتقال بار از کلروفنل به بازهای dna و rna و بالعکس را با استفاده از ect پیش بینی کرد. همچنین رابطه میان ect و اختلاف الکتروفیلیسیتی ω∆ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که این دو پارامتر رابطه خطی مناسب با ضریب همبستگی بالا و شیب کاملا یکسان برای برهمکنش کلروفنل ها با بازهای dna و rna نشان می دهند. برای محاسبه ect نیاز به محاسبه سختی و پتانسیل شیمیایی است که این دو پارامتر از دو روش استفاده از تقریب کوپمن و استفاده از پتانسیل یونش و الکترونخواهی محاسبه شدند. برای محاسبه الکتروفیلیسیتی علاوه بر دو روش بیان شده از تابع شبه مورس نیز استفاده گردید. بعلاوه استفاده از دو روش محاسباتی هارتری- فاک و تابعیت چگالی برای محاسبه انرژی نشان می دهند که روشهای اخیر نتایج مطلوب تری را ارائه می کنند.