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几种新型六氮杂异伍兹烷衍生物结构与性能的理论预测——高能量密度化合物的寻求

         
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以CN,NC,ONO2,N3,NH2,N2H,NHNH2,N4H和N4H3 9种含氮高能基团为取代基,分别取代2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷(IW)中亚氨基的6个H原子所形成的9种六氮杂异伍兹烷衍生物作为研究目标分子.运用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G**水平上求得了它们的分子几何构型、电子结构、解离能(BDE)及IR谱等信息,并设计等键反应计算了生成热(△fHΘ).基于统计热力学原理计算拟合了100～1200K温度范围内体系的热力学函数,利用Kamlet-Jacobs方程估算了它们的爆轰性能.研究结果表明,9种六氮杂异伍兹烷衍生物存在两种可能的热解引发类型.在衍生物HNilW,HBDAIW和HBAIW中,可能的热解引发键是取代基内部的化学键,而其余衍生物的热解引发键则可能是骨架N与取代基R之间N-R键.另外,硝酸酯基(ONO2)取代所得化合物HNilW的密度P、爆速D及爆压p分别为1.998 g·cm-3,9.71 km·s-1和44.47 GPa,完全达到高能量密度化合物(HEDC)的基本要求,且优于已应用的HNIW,有望成为新型的HEDC.

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