از نظر کمی، ساختار مولکولی، موقعیت همه اتم های مولکول را نسبت به یکدیگر مشخص می کند. این داده ها شامل طول پیوند ها و زاویه های پیوندی می شوند. چند ابزار تجربی برای تعیین دقیق ساختار مولکولی وجود دارد که در مرحله نخست مبتنی بر روش های طیف نگاری و شکست نور هستند.

داده های ساختاری مربوط به هزاران ماده در دسترس قرار دارند. اطلاعات ساختاری و تفسیر آنها از طریق شیمی محاسباتی نیز قابل انجام است. در این پایان نامه شرح خواهیم داد که چگونه می توان  از نظریه اوربیتال مولکولی و نظریه تابع گون چگالی در محاسبه ساختار و خواص مولکولی بهره برد.

توزیع الکترون­ها مولفه­ی دیگری از ساختار مولکولی است که برای درک واکنش پذیری شیمیایی اهمیت بسیار دارد. به دست آوردن داده های تجربی درباره چگالی الکترونی به مراتب دشوار تر است ولی خوشبختانه طی سال های اخیر، توسعه سریع نظریه ساختاری همراه با روش های محاسباتی، انجام چنین محاسباتی را میسر ساخته است. ما از چگالی الکترونی محاسبه شده در توصیف ساختار، خواص و واکنش پذیری مولکول­ها استفاده می کنیم.

هدف اصلی این پایان نامه، بحث درباره مفاهیمی است که شیمی دانان برای ایجاد رابطه میان ساختار مولکولی و واکنش پذیری مولکولی به کار می برند. این روابط، ریشه در جنبه های فیزیکی بنیادی ساختار مولکولی دارند که چیزی نیست جز موقعیت نسبی هسته ها و توزیع چگالی الکترون. این مفاهیم ساختاری، ما را در دیدن، فهمیدن و به کار بردن این روابط یاری می دهند.

اصول علم شیمی درمانی، عمدتا در طول سالهای ۱۹۳۵ – ۱۹۱۹ برقرار گردید.  ولی فقط از این موقع و بخصوص با ظهور سولفونامیدها و آنتی­بیوتیکها بود که استفاده از مواد به عنوان محصولات مفید

طبی واقعیت یافت. تنها مواد شیمی درمانی که قبل از زمان پل ارلیش شناخته شده بود، از گنه برای درمان مالاریا، اپیکا برای اسهال آمیبی و جیوه برای درمان علائم سیفلیس تجاوز نمی‌کرد.

شیمی‌درمانی یکی از روش‌های درمان سرطان و یا تخفیف موقت آن با استفاده از برخی داروهای خاص است که در اصطلاح پزشکی به آنها شیمی درمانی گفته می‌شود. کار اصلی این داروهای خاص از بین بردن عضو بیمار بدون صدمه به بافتهای مجاور آن است.این نوع از درمان اثراتی هم بر روی سلول‌ها و بافت‌های بدن دارد. یکی از اثرات این درمان ریزش موهای بدن و خشک شدن پوست است.

شیمی درمانی یک شیوه رایج در معالجه بیماری‌هاست که سلول‌ها و بخصوص سلول‌های میکروارگانیسم‌ها و سلول‌های سرطانی را با استفاده از داروهای شیمیایی و مواد شیمیایی از بین می‌برد. معنی شیمی درمانی تنها به داروهایی که برای درمان غدد سرطانی استفاده می‌شود محدود نمی‌شود بلکه آنتی بیوتیک‌ها را نیز در بر می‌گیرد.