RDX和HMX的二氟氨基衍生物结构与性能的密度泛函理论研究

摘要

应用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31 G?? 方法对设计的RDX和HMX的—NF2衍生物进行了理论研究;设计等键反应并根据Hess定律预测了固态生成焓;应用Politzer校正方法计算了密度ρ;由K-J方程估算了爆热(Q)、爆速(D)和爆压(p),讨论了—NF2对HOF、ρ、Q、D和p的影响;由键离解能(BDE)和撞击感度(H 50)评价了化合物的稳定性,并探讨了可能的热分解引发机理.结果表明,—NF2取代会降低生成焓;化合物的密度范围为1.96～2.34 g/cm3,均高于RDX和HMX的密度;所有衍生物的D均在8.85～9.98 km/s,p均在35.07～50.99 GPa范围,绝大部分化合物的D和p优于RDX和HMX,—NF2对D和p的贡献较大;所有化合物的BDE均在90～160 kJ/mol,均满足高能材料稳定性的要求,预测的H 50值的大小顺序基本上与BDE结果相一致,化合物中引入更多的—NF2通常会降低其稳定性.因此,大多数RDX和HMX的—NF2衍生物具有很好的爆轰性能与稳定性,为潜在的高能量密度材料.