RDX中14N核四极耦合常数的Hartree-Fock计算

用Hartree-Fock方程计算得到RDX环上^14N的核四极作用的核四极耦合常数(用D95v2基组)分别为5．671，5．808，5．838MHz，非对称参数分别为0．545、0．560和0.564。从核四极共振实验获得的^14N核四极耦合常数分别为5．675、5．778，5．887MHz，非对称参数分别是0.6080、0．6380和0．6140。对环上三个氮原子的核四极耦合常数的理论值和实验值相差小而变化趋势存在显著差异的原因进行了讨论。     

四氮烯异构体的密度泛函理论研究（英）

采用密度泛函理论对四氮烯起爆药的异构体进行研究。在B3LYP/6-311 G**水平下对四氮烯三种异构体分子的几何结构进行全优化计算。计算结果表明,(Ⅲ)的总能量比(Ⅰ)和(Ⅱ)都低,这说明(Ⅲ)是最稳定的分子结构,这与四氮烯的晶体结构和(Ⅲ)非常相近这一事实一致。对三种异构体分子的红外振动计算结果表明,它们的分子中都不存在虚频,由此说明这三种异构体都是可能存在的结构。由三种异构体分子的NBO电荷可以看出,(Ⅲ)分子中的原子排列比(Ⅰ)和(Ⅱ)便于分子中电荷的分散。前线轨道分析结果表明:N(8)是(Ⅲ)分子中最活跃的原子,在(Ⅲ)被活化的时候,N(8)—N(12)键先断裂。     

偶氮桥联氮杂环化合物结构与热化学性能的DFT研究（英文）

为了探寻含能化合物结构与热化学性能的关系,用密度泛函理论方法研究了15种偶氮桥联氮杂环化合物的结构与热化学性能。在B3LYP/6-31G(d,p)水平上,优化了它们的结构,计算了它们的熵和等压热容,通过等键反应设计,估算了它们的生成焓。结果表明,杂环上的N原子与C原子均为sp~2杂环原子,所有杂环,几乎在同一平面上。化合物生成焓与氮原子数目成正比,对于氮原子数目相同的化合物,化合物的生成焓随着偶氮桥与杂环上氮原子的距离和杂环上氮原子之间的距离的增加而减小。不同温度下的等压比热容与化合物的氮含量(杂环上的氮原子数)成反比。     

偶氮桥联氮杂环化合物结构与热化学性能的DFT研究（英）

为了探寻含能化合物结构与热化学性能的关系,用密度泛函理论方法研究了15种偶氮桥联氮杂环化合物的结构与热化学性能.在B3 LYP/6-31 G(d,p)水平上,优化了它们的结构,计算了它们的熵和等压热容,通过等键反应设计,估算了它们的生成焓.结果表明,杂环上的N原子与C原子均为sp2杂环原子,所有杂环,几乎在同一平面上.化合物生成焓与氮原子数目成正比,对于氮原子数目相同的化合物,化合物的生成焓随着偶氮桥与杂环上氮原子的距离和杂环上氮原子之间的距离的增加而减小.不同温度下的等压比热容与化合物的氮含量(杂环上的氮原子数)成反比.     

UDMH分子结构的计算研究

为了从分子水平上了解1,1-二甲基肼(UDMH)的结构,分别采用RHF、DFT/B3LYP和MP2等量子化学方法对1,1-二甲基肼进行了几何结构全优化,获得了各种基组水平上的平衡几何构型。与实验测定的几何参数进行对比表明,理论计算的几何结构参数中,除C—N—N—H二面角和C—H键长明显低于实验值外,其他参数都与实验值非常吻合。计算结果表明,UDMH分子为交叉式结构,N—N键长约0.143nm,C—N键长约0.147nm,沿C—N—N—H的二面角约为86°。在6-31G基组水平上即可达到足够的计算精度。     

DACP的量子化学与光分解机理

采用量子化学密度泛函理论方法,计算了新型起爆药高氯酸.四氨.双叠氮基合钴(Ⅲ)(DACP)的分子结构参数。分析了DACP的结构与光谱特性、光化学分解机理。研究表明:DACP中NH3和N3上的N形成了强亲核中心,而ClO4上的Cl以及Co原子形成了强亲电子中心。DACP外层电子是由—N3上的N原子向—ClO4基团的Cl原子转移,这一能量跃迁是分裂的,在340.99～699.89nm处有连续的强吸收峰。计算了DACP分子的红外理论图谱,其结果与实验值相吻合。     

多硝基吡啶的密度泛函理论研究

在B3LYP/6 31++G 理论水平上优化了一系列多硝基吡啶的几何构型,计算了它们的电子结构、分子摩尔体积和标准摩尔热力学性质。结果表明,在吡啶的2、6位引入硝基,环上C—N键变短,而在吡啶的3、4位引入硝基和2、6位引入氨基都对环上C—N键影响很小。氨基的引入可使与C—NH2相邻的C—NO2键级增大。在B3LYP/6 31++G 水平上,Mulliken集居数分析方法不适合于吡啶类化合物原子净电荷的计算,而自然集居数分析方法是比较适用的。3,5 二氨基 2,4,6 三硝基吡啶的理论计算密度达到了2.2g·cm-3,并且它的C—NO2键级略小于DATB,预示着其为高密度低感高能炸药。     

碳酰肼异构体及其晶体的密度泛函理论研究

对碳酰肼(CHZ)异构体及其晶体进行了DFT-B3LYP/6-31G**理论水平的计算研究.讨论了各种异构体的优化几何构型、振动频率、NBO电荷、前线轨道能级以及晶体的能带结构和态密度分布.研究结果表明,异构体Ⅱ的总能量最低,前线轨道能级差最大,故其稳定性最好.同时该异构体的优化几何构型与碳酰肼的实测分子几何构型一致,这表明碳酰肼在晶体生长过程中优先选择稳定性最好的几何构型.由电荷分布得知碳酰肼的羰基氧原子和肼基的端位氮原子易于配位,这与实验事实相符.此外,晶体中存在较强的分子间相互作用,各类原子对其前线轨道的组成均有贡献,并且部分前沿能带曲线起伏较大,表明相应的分子轨道能态受晶体场的影响较大.     

1,5-二氨基四唑的异构化合成动力学

用密度泛函方法,计算研究1,5-二氨基四唑（DAT）的电子结构及异构化反应机理。在B3LYP/6-311G水平下,对涉及反应各驻点的几何结构、振动频率、自然键轨道、以及零点能（ ZPE）进行了计算;用内禀反应坐标理论（ IRC）获得反应的最小能量路径（MEP）,在耦合簇理论的CCSD（T）方法下计算单点能得到了反应的最小势能曲线;并且用传统过渡态理论（TST）、Eckart 隧道校正理论（TST/Eckart）和变分过渡态理论（CVT）,计算了200～1000 K的反应速率常数。计算结果表明,DAT分子中的N（4）和N（9）易参与金属原子配位,形成一系列以DAT为配体的配位化合物。异构化合成DAT反应为叠氮基关环机理,气态情况下该反应为放热且自发反应,反应活化能较低。     

二叠氮季戊二醇二硝酸酯的AM1分子轨道研究

用ＡＭ１方法计算了二叠氮季戊二醇二硝酸酯（ＰＤＡＤＮ）处于四种构象下的分子几何构型和电子结构，其中以一个硝酸酯基取反式，另一个硝酸酯基和两个叠氮基取顺式时最稳定，同时发现两个硝酸酯基和叠氮基都取反式时，分子的核核排斥能较小，偶极矩也较小。     

[Mg(H2O)6](NTO)2·2H2O的热分解机理及量子化学研究

用碱式碳酸镁与3 硝基 1,2,4 三唑 5 酮(NTO)在水中合成了[Mg(H2O)6](NTO)2·2H2O。用DSC,TG/DTG和IR研究了它的热分解机理。以晶体实验构型为初始值对配合物用6 31G基组在B3LYP水平下进行量子化学计算。结果表明Mg原子与配位水分子之间的配位键具有共价键性质。NTO环上的成环氮原子都带负电荷,而硝基上(—NO2)的氮原子带有正电荷,说明标题配合物在加热至一定温度时,—NO2将首先离去,这与热分解实验结果一致。     

微/纳米含能薄膜材料的制备与应用研究

采用物理气相沉积(PVD)技术研制了钝化太安炸药薄膜,对薄膜的微观结构和颗粒粒度进行了分析,对颗粒粒度与薄膜爆轰波稳定传播临界尺寸的关系进行了探索。结果发现颗粒粒度影响着薄膜的性质,构成炸药薄膜的颗粒粒度由微米级转化为纳米级将会缩小炸药薄膜的临界尺寸,有利于爆炸元件的微小型化。提出了含能薄膜材料向纳米化发展的方向。     

粒度对硝胺类炸药烤燃热感度的影响

为了探索硝胺类炸药的粒度对其烤燃热感度的影响,采用喷射细化法和滴加法,分别制备了三种粒度(亚微米、微米、数十微米)的黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、太安(PETN)粉末.采用扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度分析仪对样品进行了表征,并按照GJB772A -1997方法608.1在自制的慢烤装置中对其进行了烤燃(c...     

富氮化合物联二脲和1-氨基联二脲的理论及实验研究（英）

用缓慢蒸发溶剂法得到了1-氨基联二脲的单晶,并用X-射线单晶分析测定其结构。 基于联二脲和1-氨基联二脲的单晶数据,用DTF-FB3LYP方法-cc-pVTZ基组计算了它们的电荷分布、自然键轨道,和分子静电势,以研究它们的电子结构和性质。Mulliken 电荷分布数据显示,联二脲中O原子(-0.3470e)的Mulliken 电荷最大,其次是N(2A)和N(2)原子(-0.2371e),1-氨基联二脲中O(1)原子(-0.3700e)的Mulliken 电荷最大,其次是O(2)原子(-0.3449e) ,接着是N(5)原子(-0.2399e)。另外,NBO电荷分布以及分子静电势分布数据显示其与Mulliken 电荷分布数据具有相同的趋势。三种计算结果表明: 联二脲中的N(2)、N(2A)和O原子,以及1-氨基联二脲中的N(5)、O(1)和O(2)原子为它们最可能的配位位置。     

一种小型炸药驱动飞片装置的试验与数值模拟研究

设计了一种速度可调的小型炸药驱动飞片装置,进行了不同密度的PETN炸药驱动飞片实验,利用VISAR激光速度干涉仪测量了飞片速度历程;采用VLW状态方程计算了PETN炸药不同密度的JWL状态方程,得到了JWL状态方程参数,进而通过显式动力学有限元程序Ansys/Ls-dyna模拟计算出飞片速度,其结果与试验结果基本吻合,验证了通过数值模拟计算飞片起爆速度的可行性;得到了飞片起爆速度与炸药密度的关系,飞片起爆速度可在2660～3150m.s-1之间调节,对应压力范围为54～86GPa。     

Study on Molecular Structure of TATFIW

The molecular structure of triacetyltriformylhexaazaisowurtzitane（TATFIW） is optimized by using Gaussian98 software package at the level of B3LYP6-31G.Theoretically analyzed the TATFIW molecular structure,namely bond length,bond angle,dihedral angle and the charge distribution,it was found that hydrogen bond exists in TATFIW,and acetyl is easily taken off than formyl in the nitrolysis with nitric-sulfuric mixed acid.These results mentioned above agree with experiments.The comparison of calculated vibration frequency and intensity with the experiment values are also given.