馬忠亮,周 華,王建龍,李景滿
(1.中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院,山西太原030051;2.四川通達(dá)化工有限責(zé)任公司,四川達(dá)州635000)
1H-1,2,4-三唑衍生物爆轟性能的理論計(jì)算
馬忠亮1,周 華1,王建龍1,李景滿2
(1.中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院,山西太原030051;2.四川通達(dá)化工有限責(zé)任公司,四川達(dá)州635000)
采用密度泛函理論(DFT)B3LYP方法,在6-31G(d,p)基組水平下對1H-1,2,4-三唑衍生物進(jìn)行幾何構(gòu)型全優(yōu)化,設(shè)計(jì)了合適的等鍵反應(yīng)計(jì)算1 H-1,2,4-三唑衍生物的生成焓。基于0.001e·bohr-3等電子密度面所包圍的體積空間求得分子平均摩爾體積(V)和理論密度(ρ),運(yùn)用Kamlet-Jacobs方程估算1H-1,2,4-三唑衍生物的爆速(D)和爆壓(p),結(jié)果表明,1H-1,2,4-三唑發(fā)生N-取代或引入-N3基團(tuán)都能顯著提高衍生物的生成焓,-NF2或-ONO2基團(tuán)能夠增強(qiáng)衍生物的爆轟性能。通過計(jì)算弱鍵的化學(xué)解離能(BDE),得出部分1H-1,2,4三唑衍生物具有較好的熱穩(wěn)定性。
有機(jī)化學(xué);量子化學(xué);密度泛函理論;1H-1,2,4三唑;生成焓;爆轟性能;熱穩(wěn)定性
低感度、高能量密度化合物是含能材料研究領(lǐng)域的重要方向。三唑是含有3個(gè)氮原子的五元環(huán)化合物,分子結(jié)構(gòu)中的高氮(50.9%)低碳?xì)浜坎粌H使其具有較高的密度,而且更容易達(dá)到氧平衡,其衍生物有可能作為高能量密度材料[1]。鈍感炸藥5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑(ANTA)和3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)是1,2,4-三唑重要的衍生物,ANTA可用于火箭推進(jìn)劑,NTO及其鹽類是具有廣泛應(yīng)用前景的鈍感含能材料。
近年來,三唑衍生物作為含能材料或含能材料中間體備受關(guān)注。Krishna kumar等[2]研究了3,5-二硝基-1,2,4-三唑分子間的相互作用;XU L N等[3]研究了NTO分子間的相互作用;Siker A K等[4]研究了ANTA及其衍生物的熱穩(wěn)定性;……