Thermal decomposition of isolated and crystal 4,10-dinitro-2,6,8,12-tetraoxa-4,10-diazaisowurtzitane according to <em>ab initio</em> molecular dynamics simulations

Dong Xiang; Weihua Zhu

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Thermal decomposition of isolated and crystal 4,10-dinitro-2,6,8,12-tetraoxa-4,10-diazaisowurtzitane according to ab initio molecular dynamics simulations

机译：根据从头算分子动力学模拟，分离出晶体4,10-dinitro-2,6,8,12-tetraoxa-4,10-diazaisowurtzitane进行热分解

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We performed ab initio molecular dynamics simulations to study the initiation chemical reaction and subsequent decomposition mechanism of a 4,10-dinitro-2,6,8,12-tetraoxa-4,10-diazaisowurtzitane (TEX) crystal at 2160 K. It was found that there are three different initial reactions involved in the decomposition of an isolated TEX molecule. The activation energy barriers for the initial decomposition reactions indicate that among the three initial reaction paths, cleavage of the nitrogen–nitro bond is the easiest path to be triggered. The decomposition of the TEX crystal is triggered by the unimolecular C–H bond breaking to form a hydrogen radical. The generated H radicals can prompt other unreacted TEX molecules to decompose. Moreover, there are many multimolecular reactions during the decomposition of the TEX crystal. Overall, after the decomposition of TEX was triggered, some long chains and complicated carbon-rich heterocyclic rings were formed, and then they split to form small fragments. This study may provide useful information to understand the decomposition mechanism of cage explosives and develop new high-energy explosives. 展开▼

机译：我们进行了从头算分子动力学模拟，以研究4,10-dinitro-2,6,8,12-tetraoxa-4,10-diazaisowurtzitane（TEX）的引发化学反应和随后的分解机理晶体在2160 K下结晶。发现分离出的TEX分子的分解涉及三个不同的初始反应。初始分解反应的活化能垒表明，在三个初始反应路径中，氮-硝基键的裂解是最容易触发的路径。 TEX晶体的分解是由单分子CH键断裂形成氢自由基引发的。产生的H自由基可促使其他未反应的TEX分子分解。此外，在TEX晶体分解过程中有许多多分子反应。总体而言，在引发TEX分解后，形成了一些长链和复杂的富碳杂环，然后它们分裂形成小片段。该研究可为了解笼状炸药的分解机理和开发新型高能炸药提供有用的信息。 展开▼

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来源
《RSC Advances》 |2017年第14期|共10页

作者
Dong Xiang; Weihua Zhu;
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中图分类化学;

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