【摘 要】
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TNT作为最常见的含能材料之一,它的回收利用一直是一个问题。近年来很多学者利用溶剂分离或其他的方法从废旧混合炸药中分离出TNT,回收得到的TNT如何继续投入使用也是一个问题。本文以TNT为基本单元结构,将具有良好性能的1H-吡咯、1H-吡唑、1H-咪唑,1H-1,2,3-三唑、1H-1,2,4-三唑和1H-1,2,3,4-四唑通过无桥（C-N连接）、桥连（C-NH-C连接）以及两种连接方式共用的方
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TNT作为最常见的含能材料之一,它的回收利用一直是一个问题。近年来很多学者利用溶剂分离或其他的方法从废旧混合炸药中分离出TNT,回收得到的TNT如何继续投入使用也是一个问题。本文以TNT为基本单元结构,将具有良好性能的1H-吡咯、1H-吡唑、1H-咪唑,1H-1,2,3-三唑、1H-1,2,4-三唑和1H-1,2,3,4-四唑通过无桥（C-N连接）、桥连（C-NH-C连接）以及两种连接方式共用的方式引入到TNT分子骨架中,并用硝基修饰唑环,设计了三大类共109种含能化合物。主要研究内容如下:运用DFT-B3LYP/6-311+g（d,p）方法研究了这些化合物的密度、生成焓、部分爆轰性能参数、稳定性以及熔点。通过设计等键反应计算了109种目标化合物的气相生成焓,并借助静电势参数计算了它们的升华焓从而得到固相生成焓。基于这些化合物的分子式、密度和固相生成焓并利用EXPLO5（V6.04）爆轰性能计算软件计算了它们的部分爆轰参数。分别结合爆热和静电势参数对目标化合物的撞击感度(H50)进行了预测。为了初步了解这些含能化合物的热解机理和热稳定性,计算了它们苯环和唑环上最弱C-NO2键的键解离能,并借助拉普拉斯键级考虑了唑环内N-N键的强弱。通过分析键解离能发现部分目标化合物的最弱键可能并非C-NO2键而是唑环上的N-N键。总体来看,大部分含能化合物都有着良好的稳定性,尤其是热稳定性。并使用基团贡献法对109种目标化合物的熔点进行了预测,在预测到的熔点的基础上使用分子动力学法对部分化合物的熔点也进行了预测。本论文为TNT的回收再利用、以及氮杂环和2,4,6-三硝基苯基结合形成新的含能化合物提供了大量基础性的研究,同时也总结了不同唑环、不同桥连以及唑环上不同位置上的硝基对化合物爆轰性能以及稳定性的影响,为以TNT为原料合成新的含能化合物提供一定的理论参考。
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