1,3,4-噁二唑联呋咱含能化合物的设计及构效关系理论研究

作者：薛琪; 毕福强; 王子俊; 廉鹏; 张家荣; 吴敏杰; 王伯周^*

来源：火炸药学报, 2021, 44(04): 461-467.

DOI：10.14077/j.issn.1007-7812.202009013

• 量子化学
• 含能材料
• 1,3,4-噁二唑联呋咱
• 分子设计
• 密度泛函理论

在4种1,3,4-噁二唑联呋咱分子骨架上引入三硝基甲基、氟代偕二硝基、硝基及硝氨基等含能基团,设计了5类共10种含能化合物;采用密度泛函方法B3LPY/6-31G(d, p)基组,研究了化合物的物化性能、爆轰性能(密度、生成焓、氧平衡、爆速、爆压)与安全性能(静电势分布和键解离能)间的构效关系。结果表明,三硝基甲基及氟代偕二硝基可大大改善呋咱衍生物的爆轰性能,而联四芳环的1,3,4-噁二唑联呋咱的共轭母体骨架可有效提高致爆基团中C—NO2的键离解能,是设计高能不敏感含能化合物的有效方法;其中,3,3′-二(5-三硝基甲基-1,3,4-噁二唑)-4,4′-偶氮呋咱(E-1)密度为1.969g/cm3,爆速达9130m/s,爆压为38.82GPa,最弱键(C—NO2)键离解能为131.57kJ/mol,表现出优异的综合性能。

• 单位
  西安近代化学研究所