1,2,4,5-四嗪的四唑类衍生物高能量密度材料的分子设计

运用密度泛函理论DFT-wB97/6-31+G**方法研究了30种1, 2, 4, 5-四嗪衍生物的几何结构、前线轨道能量和生成焓(ΔHf)。在此基础上运用Kamlet-Jacobs方程估算了衍生物的爆轰性能。分析了标题化合物的键离解能。运用统计热力学, 计算了部分标题化合物在200~800 K的热力学性质。比较了1, 2, 4, 5-四嗪衍生物的爆轰性能和热稳定性。结果表明, 它们的生成焓为920.46~2610.45 kJ·mol-1, 爆速为7.69~9.31 km·s-1。—NO2和—N＝N—不利于增加衍生物的稳定性。随温度升高, 标准摩尔热容(cp)、标准摩尔熵(Sm)和标准摩尔焓(Hm)逐渐增大。化合物i2 (3-(5-硝基-1, 2, 3, 4-四唑)-6-硝基-1, 2, 4, 5-四嗪)、ii2 (3-(偶氮-5-硝基-1, 2, 3, 4-四唑)-6-硝基-1, 2, 4, 5-四嗪)和iv2 (3, 6-偶氮-双(5-硝基-1, 2, 3, 4-四唑)-1, 2, 4, 5-四嗪)可以作为高能量密度材料候选物