新型含氟高能化合物的分子设计和理论研究

发布时间：2021-07-07 22:52

　　含氟高能化合物是一类重要的炸药,对其结构与性能展开系统深入的研究很有意义。本文运用量子化学密度泛函理论等方法,对多种含能化合物的含氟基团取代衍生物的结构、物理化学性质、爆轰性能以及热稳定性等进行了较系统的理论计算研究。总结了这些含氟化合物的结构-性能关系,并初步筛选出了一些性能较优的目标物,为进一步的实验研究提供了理论依据和指导。论文主要内容如下:1.研究了季戊四醇四硝酸酯（PETN）的四个五氟硫基取代物（PPTN、PDPDN、PTPN、TPNT）的几何构型、密度、热力学函数和爆轰性能,并计算了经基组叠加误差（BSSE）校正的键解离能。与PETN、PDPDN、PTPN和TPNT相比,PPTN的密度、稳定性和爆轰性能更好。随着五氟硫基数目增多,密度增大,但五氟硫基数目过多时,爆速和爆压反而降低。2.研究了含氮杂环化合物1,3,4,6-四环硝基八氢环丁烷[1,2-d:3,4-d’]二咪唑-2,5-二酮的含氟基团取代物的结构、理化性质、爆轰性能和热稳定性,发现二氟氨基对密度和爆轰性能的贡献比硝基和硝酸酯基大,硝酸酯基的引入会降低化合物的稳定性,过多F原子的引入会使爆速和爆压减小。3.设计了 ... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景、目的和意义
    1.2 研究概况
    1.3 研究方法简介
        1.3.1 量子化学第一性原理方法
        1.3.2 量化后计算方法
2 季戊四醇四硝酸酯及其五氟硫基衍生物的理论研究
    2.1 引言
    2.2 计算方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 几何构型
        2.3.2 红外光谱
        2.3.3 热力学性质
        2.3.4 密度和爆轰性能
        2.3.5 热解机理和热稳定性
    2.4 本章小结
3 含氮杂环化合物及其二氟氨基衍生物的理论研究
    3.1 引言
    3.2 计算方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 几何构型
        3.3.2 热力学性质
        3.3.3 密度和爆轰性能
        3.3.4 热稳定性
    3.4 本章小结
4 DPO及其二氟氨基衍生物的理论研究
    4.1 引言
    4.2 计算方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 几何结构和相对稳定性
        4.3.2 红外光谱
        4.3.3 热力学性质
        4.3.4 密度和爆轰性能
        4.3.5 热稳定性
    4.4 本章小结
5 1,4-二氢-1,2,4,5-四嗪的二氟氨基衍生物的理论研究
    5.1 引言
    5.2 计算方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 几何构型
        5.3.2 红外光谱
        5.3.3 热力学性质
        5.3.4 密度和爆轰性能
    5.4 本章小结
6 全文总结
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文、参加会议情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]二氟氨基化反应综述[J]. 张磊,韦兴存,张少奎,张明权,王得印.  化学推进剂与高分子材料. 2015(01)
[2]苯和苯胺类硝基衍生物热解机理和撞击感度的理论研究[J]. 王桂香,贡雪东,肖鹤鸣.  化学学报. 2008(07)
[3]高氮含能化合物的研究新进展[J]. 周阳,龙新平,王欣,舒远杰,田安民.  含能材料. 2006(04)
[4]国外高能量密度化合物研究新进展[J]. 王振宇.  飞航导弹. 2003(02)
[5]高能固体推进剂技术回顾与展望[J]. 郑剑,侯林法,杨仲雄.  固体火箭技术. 2001(01)
[6]重新唤起人们兴趣的二氟氨基及其化合物[J]. 冯增国.  化学进展. 2000(02)
[7]2,5-二苦基-1,3,4-噁二唑的制备研究[J]. 盛涤伦,马风娥,吕巧莉.  火工品. 1998(02)
[8]高聚物的直接氟化——制备含氟高聚物的新方法[J]. 黄廷纪,郑远洋,董芝霞.  火炸药. 1988(03)



本文编号：3270514