多硝基金刚烷生成热和稳定性的理论研究

在密度泛函理论（DFT）B3LYP/6-31G水平下，通过不破裂金刚烷分子骨架（即选择金刚作为参考物）的等键反应设计，比较精确地计算了系列多硝基金金刚烷的生成热。经验性基团加和法和半经验MO法（AM1，PM3，MNDO，MNDO/3）均不适用于标题生成熟的估算。4种半经验MO方法中，以MP3计算结果略好些。探讨了生成热和分子结构的关系，发现桥头C上硝基使生成热减小，而偕二硝基使生成热增大。运用生成热、前沿轨道能级差和C-NO_2键级等计算结果，阐明了标题的相对稳定性，为新一代高能量密度材料（HEDM）的分子设计提供了基础数据和规律性。