مطالعات تئوری شامل بررسی های ساختاری، انرژی برهمکنش و آنالیزهای NBO و AIM، بر روی برخی کمپلکس های کاربن [Bis-NHC(R)→EBr2H2] (E=Si(IV), Ge(IV), Sn(IV), (Pb(IV)) (R=H,F,Cl,Br,CH3,CF3) با روش های BP86 وB3LYP و با استفاده از مجموعه پایه def2-TZVPP گزارش شده اند. در ابتدا این کمپلکس های فوق به دو صورت شامل کمپلکس های با حلقه ی کی لیت 5 و6 عضوی و با در نظر گرفتن استخلاف های Rکه دور و نزدیک مرکز واکنش تقسیم بندی شده و مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه انرژی برهمکنش کمپلکس های اخیر محاسبه گردید. در بین این ترکیبات، آنهایی که دارای استخلاف های الکترون دهنده (CH3) بودند دارای انرژی برهمکنش بیشتری نسبت به استخلاف های الکترون کشنده (F,Cl,Br,CF3) هستند. همچنین کمپلکس های N-هتروسیکلیک کاربن ها با حلقه ی کی لیت 6 عضوی دارای انرژی برهمکنش بیشتری نسبت به کمپلکس های با حلقه ی کی لیت 5 عضوی می باشند. در ادامه با استفاده از محاسبات NBO، مقدار بار عناصر موجود در کمپلکس ها، نوع اوربیتال های هیبریدی، مرتبه پیوند و اوربیتال های مولکولی HOMO بررسی شد. همچنین آنالیز AIM به منظور تشخیص حضور نقاط بحرانی پیوند (BCPs) و آنالیز تفکیک انرژی (EDA) به منظور تعیین خصلت پیوند C-E درکمپلکس های اخیر توسط نرم افزارهای AIM 2000 و ADF [2009.1] به کار برده شد. نتایج نشان داد در این کمپلکس های مورد مطالعه سهم بر همکنش های الکتروستاتیکی در پیوندC-E بیشتر از بر همکنش های کوالانسی بوده وسهم آن بیش از 50% می باشد.