环丙烷衍生物作为含能材料的理论计算

作者：刘涛; 贾进章; 高科辽宁工程技术大学基础教学部; 辽宁葫芦岛125105; 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室; 辽宁葫芦岛125105; 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院; 辽宁葫芦岛125105

摘要：设计了系列环丙烷衍生物,考察了这类分子作为含能材料的潜在应用价值.使用密度泛函方法计算了分子结构和频率,确定了这些结构是势能面上的极小点.为了进一步考察这类分子的热力学稳定性,计算了它们的键解离能和生成热等性质,确定了A1分子的引发键为侧链上的N—NO2键和环上的C—C键几乎同时断裂,A2和A3分子的引发键为N—NO2键,而且所有引发键的解离能均大于80 kJ/mol,证明这类分子具有足够的稳定性进行实验室合成.高能量密度分子的爆轰性能和感度是2个最重要的指标.爆轰性质方面,使用K-J方程计算了这类分子的爆速、爆压.在感度性质方面计算了分子的氧平衡和撞击感度参数.结果表明,A3分子具有最为优秀的爆轰参数(D=9.87 km/s,P=43.33 GPa),是该类分子中最有潜力的高能量密度分子.

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