در بخش اول این رساله ماهیت کمپلکس‌های پیوندی تریل تشکیل‌شده بین BX3 ( X=H, F, Cl و Br) و برخی بازهای لوئیس (NH3, CO و NCH) با روش‌های توپولوژی شیمی کوانتومی (QCT) مختلف موردبررسی قرارگرفت. توزیع لاپلاسی چگالی الکترونی نشان داد که کمپلکس¬های ضعیف برهمکنش تریل را می¬توان در دسته¬ی برهمکنش¬های لامپ – هول قرار داد. از طرف دیگر در کمپلکس¬های از نوع کووالانسی، لامپ در لایه ظرفیت باز لوئیس به سمت اتم بور قطبیده می¬شود و منجر به تشکیل بورهای چهار ظرفیتی می¬گردد. روش تجزیه‌وتحلیل اتم¬ها در مولکول¬های طبیعی (NAIM) نشان داد که NBO (اوربیتال طبیعی پیوندی) پیوندی مادر، منبع اصلی چگالی الکترون در نقطه بحرانی پیوند تریل در برهمکنش¬های از نوع کووالانسی است. روش اتم¬های کوانتومی برهمکنش¬کننده (IQA) نشان داد که در هر دو کمپلکس لایه بسته و کووالانسی، عبارت¬های همبستگی-تبادلی سهم اصلی برهمکنش¬های درون قطعه¬ای را تشکیل می¬دهند که نشان¬دهنده اهمیت اشتراک الکترون در تشکیل این کمپلکس¬هاست. روش تجزیه‌وتحلیل اوربیتال¬های طبیعی انطباقی (NAdO) نیز نشان داد که کانال¬های دهنده و برگشتی تقریباً سهم یکسانی در عدم استقرار الکترون بین قطعه¬ها دارند. نکته حائز اهمیت این است که در سیستم¬های لایه بسته، برهمکنش¬های بین قطعه¬ای الکتروستاتیک، خیلی ناچیز است و عبارت¬های همبستگی-تبادلی، انرژی¬های ناپایدار کننده¬ی حاصل از تغییر شکل را جبران می¬کنند. متقابلاً در کمپلکس¬های از نوع کووالانسی سهم هر دو عبارت همبستگی-تبادلی و الکتروستاتیک برای غلبه بر تغییر شکل ضروری است.در بخش دوم این رساله به ماهیت پیوندها در خوشه¬های لیتیومی پراسپین پرداخته می¬شود. ازآنجایی‌که هیچ جفت الکترونی بین اتم¬ها در خوشه¬های لیتیومی پراسپین وجود ندارد و با الکترون‌های اسپین¬ موازی تشکیل پیوند می‌دهند. ازاین‌رو به¬نظر می¬رسد مفهوم پیوند شیمیایی متداول را نقص می‌کنند. نظریه¬ی کوانتومی اتم¬ها در مولکول¬ها (QTAIM) و IQA جهت بررسی ماهیت پیوندی در خوشه¬های لیتیومی پراسپین ??+1?????? (?? = 2 - 5) به کار گرفته شد. نتایج نشان می¬دهد که جاذب¬های غیرهسته‌ای جز اصلی خوشه¬های لیتیومی پراسپین هستند و نقش اساسی در پایداری آن¬ها ایفا می‌کنند و برمبنای جملات انرژی IQA، برهمکنش دافعه الکتروستاتیک بین اتم¬های لیتیومی وجود دارد که برخلاف تشکیل خوشه عمل می¬کند. از طرف دیگر، برهمکنش¬های جاذبه بین اتم¬های لیتیوم و حوزه¬های جاذب غیرهسته¬ای (NNA) از برهمکنش¬های دافعه¬ی لیتیوم - لیتیوم قوی¬ترهستند. درواقع NNAs تمایل به کشیدن اتم¬های لیتیوم به سمت یکدیگر و پایدارکردن خوشه حاصله را دارند. خوشه¬های لیتیومی پراسپین را می‌توان ترکیبات الکتروستاتیکی در نظر گرفت زیرا اساساً سهم الکتروستاتیک مسئول برهمکنش‌های جاذبه بین اتم‌های لیتیوم و NNAها است. تنها استثنا ترکیب 3Li2 است که بدون NNA است و دارای برهمکنش غیر دافع لیتیوم-لیتیوم است. درواقع در این ترکیب انرژی الکتروستاتیک بین‌اتمی به‌طور چشمگیری کوچک است و جمله‌ی همبستگی-تبادلی منجر به یک برهمکنش پیوندی ضعیف می‌شود.کلمات کلیدی: پیوند تریل، لاپلاسی چگالی الکترون، چگالی الکترونی، خوشه¬ی لیتیومی، QCT، NPFM، IQA، NNA.