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Theoretical studies on stability and pyrolysis mechanism of salts formed by N-5 (-) and metallic cations Na+, Fe2+ and Ni2+

机译：N-5（-）与金属阳离子Na +，Fe2 +和Ni2 +形成的盐的稳定性和热解机理的理论研究

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The salts formed by N-5 (-) and metallic cations (Na+, Fe2+ and Ni2+) may be potential candidates for superior energetic materials and were studied with the density functional theory B3LYP method and ab initio molecular orbital theory MP2 method using the 6-31G* and LanL2DZ basis sets. Thermal dissociations of these salts are initiated by breaking of the N-5 ring, and those of Fe(N-5)(2) and Ni(N-5)(2) proceed sequentially through two transition states. In gas phase, the activation barriers (E (a)s, in kJ/mol) of thermal dissociations decrease in the order of N-5 (-) > NaN5 > HN5 > Ni(N-5)(2) > Fe(N-5)(2). Products of initial pyrolysis of these salts are N-2 and metallic azide. The frontier orbital energy gaps (in eV) are N-5 (-) (8.27) > HN5 (7.40) > NaN5 (5.10) > Fe(N-5)(2) (4.92) > Ni(N-5)(2) (3.43). The more stable salt has the smaller electron transfer between the cation and anion.
机译：由N-5（-）和金属阳离子（Na +，Fe2 +和Ni2 +）形成的盐可能是高级高能材料的潜在候选物，并通过密度泛函理论B3LYP方法和从头算分子轨道理论MP2方法（使用6- 31G *和LanL2DZ基础集。这些盐的热解离通过N-5环的断裂而引发，Fe（N-5）（2）和Ni（N-5）（2）的热解离依次经历两个过渡态。在气相中，热解离的活化势垒（E（a）s，以kJ / mol为单位）以N-5（-）> NaN5> HN5> Ni（N-5）（2）> Fe（ N-5）（2）。这些盐的初始热解产物为N-2和叠氮化物。前沿轨道能隙（eV）为N-5（-）（8.27）> HN5（7.40）> NaN5（5.10）> Fe（N-5）（2）（4.92）> Ni（N-5）（ 2）（3.43）。盐越稳定，阳离子和阴离子之间的电子转移越小。

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