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Molecular design and properties of bridged energetic pyridines derivatives

机译：桥接能量吡啶衍生物的分子设计和性能

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摘要

A series of bridged pyridine-based energetic derivatives were designed and their geometrical structures, electronic structures, heats of formation, detonation properties, thermal stabilities, thermodynamic properties and electrostatic potential were fully investigated using density functional theory. The results show that the steric hindrance effect is a decisive factor for structural stability, and the formation of intramolecular or intermolecular hydrogen bonds doesn't provide advantages to stabilize molecular structure, which was demonstrated by insertion of 3,4,5-trinitro-1H-pyrazole, 3,4-dinitro-1H-pyrazol-5-amine, 3,5-dinitro-1H-pyrazol-4-amine and 3-nitro-1H-1,2,4-triazol-5-amine. The azide group and azo bridge play an important role in improving the heats of formation of energetic pyridine-based materials. All designed molecules were found to have values of density ranging from 1.70 g cm(-3) (E6, F6) to 2.11 g cm(-3) (D3), values of detonation velocity ranging from 7.1 km s(-1) (F1) to 9.77 km s(-1) (D8), and values of detonation pressure ranging from 21.5 GPa (F1) to 46.0 GPa (D8). When a p-pi conjugation formed between the nitrogen atom and pyridine ring, the bond between nitrogen and hydrogen atoms may be broken as the trigger bond.
机译：一系列桥联吡啶系高能衍生物的设计和它们的几何结构，电子结构，形成，爆轰性能，热稳定性，热力学性质和静电电位的加热使用密度泛函理论进行了充分的调查。该结果表明，该空间位阻效应对于结构稳定性的一个决定性因素，和分子内或分子间氢键的形成不提供优点，以稳定的分子结构，这是由3,4,5-三硝基1H插入证明吡唑，3,4-二硝基-1H-吡唑-5-胺，3,5-二硝基-1H-吡唑-4-胺和3-硝基-1H-1,2,4-三唑-5-胺。叠氮基和偶氮桥在提高形成充满活力的吡啶类材料的预赛中发挥了重要作用。发现所有的设计分子具有范围从1.70克厘米（-3）（E6，F6）以2.11克厘米（-3）（D3），爆速的值范围密度的值从7.1公里S（-1）（ F1）到9.77公里秒（-1）（D8），和爆轰压力为21.5 GPA（F1）至46.0 GPA（D8）的值。当氮原子和吡啶环之间形成的p-π共轭，氮原子和氢原子之间的键可被分解为触发键。

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  • 来源
    《RSC Advances》 |2019年第65期|共12页
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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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