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含能多氮化合物结构与性质的理论研究

张晨晨  
【摘要】:运用DFT-B3LYP方法,对碳桥联双亚氨基四唑衍生物、氮桥联双亚氨基四唑衍生物、四氮杂金刚烷衍生物和四种硝基、硝酸酯基金刚烷衍生物的结构和性质进行了系统的研究,并根据高能量密度化合物(HEDC)的能量和稳定性定量标准,从中筛选出可作为潜在HEDC的候选物。本论文主要内容如下: 1、运用B3LYP/6-31G**方法对五个系列碳桥联双亚氨基四唑衍生物进行几何全优化和总能量计算,求得其最高占有轨道(HOMO)能和最低空轨道(LUMO)能;通过设计等键反应,计算它们的生成热,探讨了不同取代基和碳桥联对其生成热的影响;根据分子质量除以平均分子体积的方法来估算其晶体密度;采用半经验Kamlet-Jacobs方程计算它们的爆速和爆压,比较了不同衍生物的爆轰性能;对所有衍生物进行了UB3LYP/6-31G**计算,求得各可能热解引发键的键离解能,进而判别其稳定性。 2、首先优化五个系列氮桥联双亚氨基四唑衍生物的几何结构,再对平衡构型进行总能量计算,获得其HOMO能和LUMO能;通过设计等键反应,计算它们的生成热,揭示了取代基和氮桥联对生成热的影响规律;其晶体密度采用分子质量除以平均分子体积的方法来估算;它们的爆速和爆压采用半经验Kamlet-Jacobs方程计算,探讨了不同取代基和氮桥联对其爆轰性能的影响;计算所有衍生物各可能热解引发键的键离解能,进而判别它们的稳定性。 3、通过几何优化和总能量计算,得到十个系列四氮杂金刚烷衍生物的电子结构参数;设计等键反应来计算它们的生成热,比较了取代基类型和数目对生成热的影响;用分子质量除以平均分子体积来其晶体密度估算;采用半经验Kamlet-Jacobs方程计算它们的爆速和爆压,探讨了不同衍生物的爆轰性能;对所有衍生物各可能热解引发键的键离解能进行计算,进而判别其稳定性。 4、对四种金刚烷衍生物进行几何结构优化和总能量计算,得到它们的电子结构参数;通过设计等键反应,求得它们的生成热,判别不同衍生物生成热的高低。其晶体密度用分子质量除以平均分子体积来求得;它们的爆速和爆压采用半经验Kamlet-Jacobs方程计算,比较了不同衍生物的爆轰性能。


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