RDX和HMX的二氟氨基衍生物結(jié)構(gòu)與性能的密度泛函理論研究

摘要：應(yīng)用密度泛函理論(DFT)B3LYP/6-31G^**方法對(duì)設(shè)計(jì)的RDX和HMX的—NF2衍生物進(jìn)行了理論研究;設(shè)計(jì)等鍵反應(yīng)并根據(jù)Hess定律預(yù)測(cè)了固態(tài)生成焓;應(yīng)用Politzer校正方法計(jì)算了密度ρ;由K-J方程估算了爆熱(Q)、爆速(D)和爆壓(p),討論了—NF2對(duì)HOF、ρ、Q、D和p的影響;由鍵離解能(BDE)和撞擊感度(H50)評(píng)價(jià)了化合物的穩(wěn)定性,并探討了可能的熱分解引發(fā)機(jī)理。結(jié)果表明,—NF2取代會(huì)降低生成焓;化合物的密度范圍為1.96~2.34g/cm^3,均高于RDX和HMX的密度;所有衍生物的D均在8.85~9.98km/s,p均在35.07~50.99GPa范圍,絕大部分化合物的D和p優(yōu)于RDX和HMX,—NF2對(duì)D和p的貢獻(xiàn)較大;所有化合物的BDE均在90~160kJ/mol,均滿足高能材料穩(wěn)定性的要求,預(yù)測(cè)的H50值的大小順序基本上與BDE結(jié)果相一致,化合物中引入更多的—NF2通常會(huì)降低其穩(wěn)定性。因此,大多數(shù)RDX和HMX的—NF2衍生物具有很好的爆轟性能與穩(wěn)定性,為潛在的高能量密度材料。