امروزه تکنیک های شیمی محاسباتی می تواند به توصیف ساختار ترکیبات شیمیایی و همچنین خصلت پیوندهای شیمیایی با صحت بسیار خوبی بپردازد. در این پژوهش به مطالعه ساختار، پایداری و ماهیت پیوند در نانوکلاسترهای [M@E_12 ]^(2-) (M=Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Pt ; E=Si, Ge, Sn, Pb) می پردازیم. با مقایسه داده های تئوری و تجربی و محاسبه مقادیر RMS، M05-2x به عنوان بهترین روش برای محاسبات بعدی انتخاب شد. کلاسترها با روش M05-2Xو مجموعه پایه ی Def2-TZVP و در نظر گرفتن چندگانگی های پایدار بهینه شدند. مطالعات ساختاری ترکیبات مورد بررسی نشان داد همان طور که انتظار می رود، طول پیوندهای میانگین M-E در نانوکلاسترهای [M@E_12 ]^(2-) از Si به Pb افزایش می یابد. همچنین انرژی برهم کنش بین قطعات M و E122-در نانوکلاسترهای [M@E_12 ]^(2-) از Si به Pb روند کاهشی داشت. سپس با استفاده از انالیز NBO، مقدار بار طبیعی قطعات M و E122- ، و هم چنین مرتبه پیوند M-E در این کلاسترها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد انتقال بار از سمت قطعه E122- به سمت فلز مرکزی M صورت می پذیرد. ماهیت پیوند M-E با استفاده از آنالیز تخریبی پیوند انجام شد نتایج نشان داد که ماهیت الکترواستاتیک پیوندهای M-E در نانوکلاسترهای [M@E_12 ]^(2-) از Si به سمت Pb افزایش می یابد.