FOF-18结构与性能的量子化学研究

用B3LYP法,在6-31G基组水平上优化了FOF-18的几何构型,得其稳定的几何构型;在振动分析的基础上求得体系的振动频率、IR谱;采用Monte-Carlo方法预估了密度;设计等键等电子反应计算了生成焓;运用Kamlet公式预测爆速、爆压和爆热;将计算性能与CL-20的性能作比较.结果表明,FOF-18整个分子呈N字形,且存在7个强吸收峰,密度2.06 g/cm3、生成焓501.03 kJ/mol、爆速9411.82 m/s、爆压42440.76 MPa、爆热6637.46 kJ/kg,该化合物的性能与CL-20接近.     

1H-1,2,4-三唑衍生物爆轰性能的理论计算

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-31G(d,p)基组水平下对1H-1,2,4-三唑衍生物进行几何构型全优化,设计了合适的等键反应计算1H-1,2,4-三唑衍生物的生成焓。基于0.001e·bohr-3等电子密度面所包围的体积空间求得分子平均摩尔体积(V)和理论密度(ρ),运用Kamlet-Jacobs方程估算1H-1,2,4-三唑衍生物的爆速(D)和爆压(p),结果表明,1H-1,2,4-三唑发生N-取代或引入-N3基团都能显著提高衍生物的生成焓,-NF2或-ONO2基团能够增强衍生物的爆轰性能。通过计算弱键的化学解离能(BDE),得出部分1H-1,2,4三唑衍生物具有较好的热稳定性。     

高能量密度化合物TNBIW性能的理论计算

设计了一种新型高能量密度化合物2,6,8,12-四硝基-4,10-二(硝基氧化偶氮基)-2,4,6,8,10,12-六氮杂异伍兹烷(TNBIW)。采用B3LYP法在6-31G**基组水平上对其结构进行了优化,得到其稳定的几何构型,在振动分析的基础上求得体系的振动频率和IR谱。采用Monte-Carlo法、Politzer推导的公式、Kamlet-Jacobs公式和VLW方程估算了密度、生成焓及爆轰性能。利用逆合成分析法设计了合成路线。结果表明,TNBIW笼形环与CL-20笼形环结构相似,但由于笼形结构更加扭曲,其结构稳定性较CL-20有所降低;键离解能(BDE)为124.71kJ/mol,稳定性良好;预估密度2.025g/cm3,爆轰性能优于HMX,与CL-20相当,是一种爆炸性能良好的潜在含能化合物。     

甲基偶氮四唑热稳定性和热分解机理的量子化学研究

采用量子化学方法全优化计算了1—甲基—5—偶氮四唑(1—MAT)和2—甲基—5—偶氮四唑(2—MAT)热分解反应位能曲线，探讨了热稳定性和分解机理。热分解活化能计算值分别为245．9，183．2k／mo1，静态分子结构和动态分解性质都显示出1—MAT比2—MAT有更好的热稳定性。裂解优先以开环方式发生。     

用密度泛函理论研究多硝基吡嗪氮氧化物的结构和爆轰性能

在DFT-B3LYP(B3P86)/6-31+G**水平上优化了多硝基吡嗪氮氧化物的几何构型。用线性方程式H50=-23.16597+(73.60873×BDE/E)×104,计算了14种炸药的撞击感度,通过设计等键反应,计算了气相生成焓。用Monte-Carlo方法理论估算了标题化合物的密度,用Kamlet-Jacobs经验公式预测了爆速、爆压。结果表明,多硝基吡嗪环具有芳香性,所设计的系列硝基吡嗪类化合物的爆速在7.38～9.77km/s之间,是具有潜力的含能材料的候选物。     

BTA及其羧基烷基酯衍生物缓蚀性能的量子化学研究

引言 缓蚀剂的缓蚀效率与其结构有着密切的关系。采用量子化学（QC）计算方法可以得到表征缓蚀剂分子结构的参数，使得从微观层次上探讨其缓蚀作用机理成为可能，并进而为新型缓蚀剂的设计与合成提供有力的理论指导。上世纪七十年代，Vosta和Eliasek首先尝试用量子化学方法研究缓蚀剂性能与量化参数的相关性，随后腐蚀科学工作者进行了大量、深入的研究工作。量化计算已经成为研究缓蚀剂作用机理的有效方法。     

量子化学方法研究缓蚀剂结构与耐蚀性的关系

本文概述了缓蚀剂研究中使用的量子化学计算方法,讨论了酸性介质中缓蚀剂分子的结构参数,如HOMO能量、LUMO能量、电荷分布和自由价与缓蚀剂效率间的关系.对于缓蚀剂量子化学研究中的一些问题,提出了看法.     

分子对称性对含能分子性能的影响规律

为了研究分子结构对称方式对含能化合物性能的影响,分别以平面结构分子乙烯、苯、萘、吡嗪并[2,3-b]吡嗪为主体骨架结构,硝基为能量修饰基团,氨基为安全修饰基团,构建两组分别具有轴对称和中心对称结构的含能化合物。采用密度泛函理论,在B3PW91/6-31G(d, p)级别下,对目标化合物进行了系统的研究计算。结果表明：轴对称结构含能化合物分子结构更稳定,能隙和键离解能均高于中心对称结构含能化合物;轴对称结构含能化合物具有更高的密度,中心对称结构含能化合物生成焓更高,两种对称方式结构目标化合物爆轰性能极为接近;最后分别在分子和晶体层面对产生该规律的原因进行了相关解释。轴对称结构含能化合物的设计策略对于开发新型高能量密度化合物具有一定的理论价值。     

几种茂金属线性低密度聚乙烯的结构与性能研究

采用红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热分析(DSC)和热失重分析(TGA)等方法分析了传统线性低密度聚乙烯(LLDPE1和LLDPE2)、茂金属线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)和茂金属聚乙烯(m-PE)在结构上、相对分子质量分布上、结晶性能和热稳定性上的差异,并测试了其流动性能和拉伸性能。研究结果表明,m-LLDPE与其它产品相比在结构上存在着差异,其具有不同的几何构型,且相对分子质量分布较窄,而LLDPE与m-LLDPE相比则相对分子质量分布宽,且有拖尾现象;m-LLDPE的结晶性能、拉伸性能及热稳定性与传统的LLDPE相比都极其优越。     

硝基芳香族化合物密度、爆速和撞击感度的量子化学及QSPR研究

运用Gaussian98等程序对32种描述符进行了计算,采用Cerius2程序包中的QSPR方法建立了硝基芳香族化合物密度、爆速和撞击感度与32种描述符之间的构效关系式,相关系数R分别为0.951、0.992和0.92,预测值与实验值之间的平均误差分别为1.92%、0.93%和5.10%;与Kamlet方法计算的爆速值相比,用QSPR方法计算的爆速值准确性较高.此外,还找到了影响硝基芳香族化合物密度、爆速和撞击感度的主要因素,以及可以同时使密度和爆速增大而撞击感度降低的因素.     

苦味酸含能离子盐的结构、生成热及爆炸性能理论研究

运用密度泛函理论DFT-B3LYP方法对5种苦味酸系列含能离子盐:苦味酸铵、苦味酸氨基脲、苦味酸碳酰肼、苦味酸氨基胍和苦味酸1,5-二氨基四唑进行了几何结构优化及红外振动分析,计算出生成热,并在此基础上,运用Kamlet-Jacobs方程估算出该类离子盐的爆速和爆压.     

有机化学反应机理的量子化学研究方法

以量子化学计算软件Gaussian为例,系统介绍了有机化学反应机理的量子化学研究方法,并着重对研究流程中的结构优化、寻找过渡态、振动分析、IRC计算以及反应能级图绘制进行了详细阐释。     

The Lise Meitner-Minerva Center for Computational Quantum Chemistry: 18 Years of Israeli-German Collaboration

We tell the story of the Lise Meitner-Minerva Center, its establishment and activities, its members and their scientific activity, and its instrumental role in weaving intense relationships with the theoretical community in Germany, and in amalgamating the Israeli community of computational quantum chemistry into a national center that enjoys a high international reputation.     

量子化学发展的哲学启示

通过对量子化学发展的回顾和哲学分析,指出了量子化学的发展是演绎法研究和分析化学研究相结合的成功典范,而相关理论的不足也揭示了真理的相对性。     

现代量子化学在染料工业中的应用--量子化学对染料应用的研究以及相关软件的介绍

本文通过对现代量子化学发展的简介,探讨了将其应用于染料工业的可能性与优越性,并具体分析了它对染料的染色和褪色机理研究的指导作用。指出量子化学必将成为染料工作者强有力的应用工具。文章对目前常用的量子化学计算软件进行了初步介绍。     

5，8-二硝基四唑并三嗪的理论研究

运用量子化学方法研究了5,8-二硝基四唑并三嗪化合物的结构和性能。在 B3LYP／6-311＋G（2d）理论水平下,对其进行了几何优化及计算了电子密度、IR 和 NMR,以探究其电子结构性质和化学键本质,预估了密度、生成焓和爆炸性能等关键参数。结果表明,5,8-二硝基四唑并三嗪生成焓为497．64 kJ／mol,密度为1．82 g／cm3,其爆速和爆压分别为8．73 km／s 和33．97 GPa,具有良好的爆炸性能,有望成为潜在的含能材料。