论文部分内容阅读
本文主要运用密度泛函理论(DFT)、二级微扰理论(MP2)和基于体积的热力学(VBT)方法,对一系列以呋咱、四唑和四嗪为母体的富氮含能离子盐进行了系统的研究。在B3LYP/6-31++G*水平上,对目标离子进行几何优化和频率计算;在MP2/6-311++G**水平上,对优化好的结构进行单点能计算。预测了这些离子盐的晶体密度、生成热、爆轰性能、撞击感度和离子盐的形成热力学;研究了官能团取代、杂环取代、桥基和不同阴阳离子的组合对其离子盐性质的影响;运用Kamlet-Jacobs半经验公式,计算含能离子盐的爆轰性能;通过建立含能离子盐形成的Born-Haber循环,求得了这些离子盐形成反应的吉布斯自由能,进而预测了其形成反应进行的可能性;通过与传统炸药RDX或HMX爆轰性能的对比,筛选出性能优良的潜在含能离子盐。本文主要研究内容如下:1、设计了一系列以5-硝亚氨基四唑阴离子为母体的含能离子盐。讨论了取代基-NH2、-NO2、-NF2、-N3和-C(N02)3的取代对离子盐性质的影响;探讨了多种阳离子与5-硝亚氨基四唑阴离子的不同组合对其离子盐性质的影响;比较了一价阴离子盐和二价阴离子盐的性质。2、研究了由5-二硝甲基四唑阴离子和一系列阳离子组合的离子盐的性质。探讨了取代基对5-二硝基甲基四唑离子盐性质的影响;讨论了同一取代基的不同取代位置对离子盐性质的影响;研究对比了一价阴离子盐和二价阴离子盐的性质。3、比较研究了一系列二价双四唑取代杂环阴离子分别与羟铵和四唑阳离子结合的离子盐的性质;讨论了两性离子型氮-氧基的引入对其离子盐性质的影响。4、研究了呋咱、四唑和四嗪环功能化的硝胺基呋咱阴离子的三氨基胍盐的性质。讨论了含氧取代基-N02和-C(NO2)3对离子盐性质的影响;探讨了桥基-NH-、-NH-NH--N=N-和-N=N-N=H-的引入对其离子盐性质的影响。