三嗪环类高能产气衍生物分子设计及性能的理论计算

作者：段英杰; 王建华^*; 荆苏明; 王国栋; 武秋红

来源：火炸药学报, 2019, 42(01): 41-47.

DOI：10.14077/j.issn.1007-7812.2019.01.006

• 有机化学
• 1,3,5-三嗪
• 气体发生剂
• 高能产气衍生物
• 三嗪环含能化合物
• 密度泛函理论
• DFT

以新型高能产气衍生物为目标,以三嗪环为基本结构单元,引入硝基、氨基、叠氮基为含能基团,设计了15种三嗪环含能化合物;运用密度泛函理论,计算了三嗪环类含能化合物的几何结构、密度、生成焓、爆轰参数、单位质量的产气量以及撞击感度。结果表明,15种化合物密度在1.382～1.786g/cm3之间,爆速分布范围为5.320～8.901km/s,爆压分布范围为16.159～38.415GPa,单位质量化合物的产气量分布范围为647.8～932.9cm3/g。不同含能基团对产气量的贡献大小顺序为:—NH2>—N3>—NO2;—NO2对能量的贡献高于—N3与—NH2。根据理论计算结果,筛选出潜在的高能产气三嗪环衍生物为2-氨基-4,6-二硝基-1,3,5-三嗪,其生成焓为586.256kJ/mol,爆速与爆压分别为8.43km/s和30.958GPa,产气量高达843.01cm3/g,特性落高为27cm。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学; 中北大学