苯的硝基和叠氮基衍生物的理论研究

在密度泛函理论B3LYP/6-31G*水平下优化了91个苯的硝基(NO2)和叠氮基(N3)衍生物的分子几何构型,预测了它们的密度和生成热,采用Kamlet-Jacobs方法计算了爆速和爆压,筛选得到11种爆轰性能较好的高能量密度化合物(HEDC),计算了它们的多个可能的热解引发键的键离解能(BDE)以及按“氧化呋咱机理”分解时的活化能(Ea).结果表明,当分子中有NO2与N3相邻时,分解按“氧化呋咱机理”进行,分解反应的Ea均大于100kJ/mol|分子中没有NO2和N3相邻时,热解始于C-NO2或C-N3均裂,裂解的BDE都大于200kJ/mol.只含NO2或N3的7个物质的稳定性好于同时含NO2和N3的物质,而只含N3的物质的稳定性又好于只含NO2的物质,五叠氮苯和六叠氮苯具有很出色的爆轰性能和稳定性.无论是能量还是稳定性方面,筛选得到的11种物质基本符合HEDC的要求.