高能化合物的分子设计

前言第一篇理论计算方法第1章—般理论方法简介31.1Hartree-Fock 方法31.2密度泛函舰*1.3M0ller-Plesset 微扰法51. 4基于体积的热力学方法61.5繼及其选择71.5.1极小基组71.5.2劈裂价键基组 71-5.3极化基组81.5.4弥散基组81.5.5高角动量基组81.5原子化方法91 .7等键反应方法9参考文献1 0第2章高能化合物性能预测方法1 32.1分子晶体和离子晶体密度预测1 32.2气相和固相生成热计算152.3爆轰性能和比冲预估W2.4稳定性和感度预测172.5离子盐形成热力学性质计算18参考文献19第二篇多氮分子和离子盐的分子设计第3章唑类衍生物253.11，1'-和5，5'-桥连双四唑衍生物253.1.1生成热 25.1.2电子结构323.1.3爆轰性能343.1.4热稳定性383.1.5潜在HEDC候选物423.1.6小结433.2碳桥连双亚氨四衍生物433.2.1生成热 441.2电子结构483.2.3热稳定性493.2.4爆轰性能523.小结543.3氮桥连双亚氨四衍生物543.3.1生成热 552电子结构582.3.3热稳定性602.3.4爆轰性能622小结643.41，4-双(1-氮-2，4-二硝基苯)-亚氨基四唑衍生物653.2生成热 663.3电子结构704.4.3爆轰性能723.4.4热稳定性743.4.5小结763.5含m-四唑的双杂环衍生物763.5.1生成热 773.5.2爆轰性能813.5.3热稳定性841.5.4 小结86参考文献87第4章呋咱类衍生物924.1单环呋咱衍生物924.1.1生成热 934.1.2爆轰性能954.1.3键解离能984.1. 4 小结100.2单环氧化呋咱胜物1001.3.2.1生成热1014 2.2爆轰性能1053-2.3热稳定性1083小结1113.3碳桥和氮桥连双呋咱衍生物1114.3.1生成热1123.3.2 电子结构1164.3.3爆轰性能1183.4-3.4热稳定性1214. 3. 5 小结1245.4含呋咱的多杂环衍生物12444. 1 生成热1263.4.6.4.2电子结构1305.4.3热稳定性1325- 4- 4 爆轰性质13554. 5 小结137参考文献137第5章嗪类衍生物1432.1，2，4，5-四嗪衍生物1436.1.1生成热1445.1.2前线轨道能级和热稳定性1495.1.3爆轰性能1536.1.4预测潜在HEDC候选物15565 小结1563.3，6-2H-1，2，4，5-四嗪取倾生物1563.4.7.2.1生成热1565.2.2电子结构1605.2.3爆轰性能1615.2.4热稳定性1624.1.2小结1644.1.21，2，3，4-四嗪-1，3-二氧衍生物1645.3.1生成热1665.3.2电子结构1696.3.3爆轰性能172.3.4热稳定性1741.4.3.5 小结1765.*桥连双1，3，5-三嗪衍生物1764.4.1生成热1784*. 2 电子结构1814. *.3爆轰性能1834.*.*热稳定性1853.5*. 5 小结189参考文献189第6章多氮稠环衍生物1936.1L8-二氢二呋咱并哌嗪衍生物1936.1.1生成热19*5.1.2 电子结构1955.1.3爆轰性能1975*热稳定性19975 小结2006.2呋咱并[3，叫吡嗪衍生物2015.2.1生成热2021.5.2.2爆轰性能2065.2.3热稳定性2083.62. * 小结2115 3 四唑并[1，5孙1，2，，5-四嗪和1，2，-三唑并[，3孙1，2，，5-四嗪衍生物2123.4.8.3.1生成热2137.3.2前线轨道能级2177.3.3热稳定性2176.3.*爆轰性能2204 3.5预测潜在HEDC候选物2236.3. 6 小结22*4.1.3.*二呋咱并哌嗪衍生物及其类似物22*6.*.1优化结构2266. *.2生成热2326. *.3爆轰性能23*6.*.*应变能和自然键轨道布居分析2366.*. 5热稳定性2*16.*. 6 小结243参考文献244第7章多元氮杂环衍生物2491.6含氮小分子生成热的高级舰方法预测2497 1.1计算方法2506.1.2不同方法的计算结果比较2526.1.3不同方法的适用性25264 小结2526.2 1，3-二硝基氮杂丁烷衍生物2526.2.1生成热2533.7.2.2电子结构2558.2.3爆轰性能2576.2.4热稳定性2593.4.92. 5 小结2707.3含二氟氨基四元、六元和八元氮杂环衍生物2708.3.1生成热2728.3.2 电子结构2758.3爆轰性能2757.3.4热稳定性2785.3. 5 小结2805.5RDX和HMX的二硝甲基和三硝甲基取倾生物2804.1.4.4.1生成热2827 4.2爆轰性能2847.4.3应变能和热稳定性2877.4.4撞击感度28974. 5 小结2907.1.CL-20的二硝甲基和三硝甲基取代衍生物2907.5.1生成热2927.5.2爆轰性能2957.5.3应变能和热稳定性2977.5.4撞击感度3005.5. 5 小结301参考文献301第8章几种特殊类型的高能化合物3078. 1四氮杂金刚烷衍生物3078.1.1生成热3088.1.2电子结构3121.7.1.3热稳定性3148 1.4爆轰性能3168. 1. 5小结3198. 2多硝基和多硝酸醋基金刚烷衍生物3207生成热3208电子结构3228.2.3爆轰性能3238. 2. 4小结32471# 7-二氨基-1 # 7-二硝基亚氨基-2 # 4 # 6-三硝基-2 # 4 # 6-三氮庚烷衍^物3247生成热3258爆轰性能3299热稳定性3318. 3. 4小结3328零氧平衡的四唑和四嗪衍生物3338. 4.1生成热3357爆轰性能3408热稳定性3448. 4. 4小结3478.5具有良好氧平衡的三硝甲基取代氮杂环衍生物3473.8生成热34995. 2电子结构 3537.5.3爆轰性能3553.4.10.5.4热稳定性35895. 5小结36096十^■硝基TK柱柱和TK硝基氮杂TK柱烷3608DNH性能评估3616 6.2六柱烷的六氮对称杂化3654.1.56. 3小结366参考文献367第9章唑类和四嗪类衍生物离子盐3734.1.61三唑衍生物分子及其离子盐3738.晶体密度373生成热3779.1.3爆轰性能3819.1.4离子盐形成热力学3851.85结论3889.2四唑衍生物和氮连双四唑衍生物离子盐3899.2.1晶体密度3909.2.2生成热3949.2.3爆轰性能4009.2.4离子盐形成热力学4049.2. 5小结4109.3四嗪衍生物和桥连双四嗪衍生物离子盐4119.3.1晶体密度4129.3.2生成热4139.3.3爆轰性能4169.3.4离子盐形成热力学41893. 5小结42095-硝基亚氨翻唑衍生物离子盐4209.4.1晶体密度4229.4.2生成热4269.4.3爆轰性能和感度 4329.4.4离子盐的形成热力学436104. 5小结441105-二硝甲基四唑类衍生物离子盐4419.5.1晶体密度4429.5.2生成热4459.5.3爆轰性能4509.5.4离子盐的形成热力学4543.95. 5小结4569.6质子化和甲基化四唑衍生物离子盐45610.6.1晶体密度4588.6.2生成热4683.4.11.6.3爆轰性能47910.6.4离子盐的形成热力学48910. 6. 5小结492参考文献492第1(章双氮杂环类衍生物离子盐5001.9二价双四唑取代杂环类衍生物离子盐50010.晶体密度50111.生成热50410.1.3爆轰性能50810.1.4离子盐的形成热力学51211小结51510.2杂环功能化硝胺基呋咱类衍生物离子盐51510晶体密度51611生成热51912爆轰性能5231.10.4离子盐的形成热力学5263.10小结5291.11桥连双5-硝基亚氨基四唑衍生物离子盐52911.3.1晶体密度5319生成热53410爆轰性能53711离子盐形成热力学54012小结543参考文献543第三篇各类型多系列高能化合物的分子设计第11章密度预测的方法和基组选择5513.4.12芳烃硝基化合物55211计算方法55212.1.2合适方法和基组的选择 55311.1.3分子结构或取代基对密度的影响56011小结5623.4.13脂肪族If肖酸酯56211.2.1合适方法和基组的选择 5629.2.2分子结构或取代基对密度的影响5707.小结571参考文献571第12章苯和苯胺类硝基衍生物5754.1.7计算方法57612.2红外光谱57712.3热力学性质58212.4密度和能量58612.5热解机理、稳定性和感度判别5891.12.5.1静态理论指标58912.动态理论指标59212.5.3感度判别指标之间的关联59512.6 小结596参考文献597第13章苯鼢和甲苯类硝基衍生物60113.1苯酸硝基衍生物60212红外光谱60213.1.2热力学性质60513密度和能量60813.1.4热解机理、稳定性和感度判别6113.11小结61813.2甲苯类硝基衍生物61913红外光谱61913.2.2热力学性质62213. 2. 3密度和能量62413.2.4热解机理、稳定性和感度判别62813小结635参考文献637第14章HNS的多取代基衍生物64014. 1 HNS 及其一N02、一NH2 和一OH 衍生物6403.4.14红外光谱64012.1.2热力学性质64512密度和能量64910.1.4热解机理、稳定性和感度判别6528.小结6554.1.82 HNS 的一CN、一NC、一NN02和一0N02 衍生物6569.红外光谱6568.2.2热力学性质6618.2.3密度和爆轰性能6678小结669参考文献670第15章DPO及其衍生物67115.1 DPO的分子结构和性能6721.13分子几何6721.14红外光谱67415.1.3热力学性质67613 1.4热解机理67713.55密度和能量67913.5小结679132 DPO 的一N3、一ONO2 和一NNO2 衍生物68013红外光谱68113.2热力学性质68414.2.3几何结构和相对稳定性 6913.12HEDC的潜在目标物6993.13小结70414DPO晶体的结构和性能70514.3.1计算原理和方法70514力场的选择7063.4.15.3.3晶型预测71113能带结构71514小结716参考文献718第16章双高五棱柱烷多取代衍生物721141双高五棱柱烷一NO2衍生物72113生成热7213.4.16.1.2爆轰性能72515.1.3热稳定性和热解机理72711红外光谱73115.1.5热力学性质7359.小结74016.2双高五棱柱烷一CN、一NC和一ONO2衍生物7414.1.9生成热7414.1.10爆轰性能74614 2.3热稳定性和热解机理74810.红外光谱7491.

《高能化合物的分子设计》是作者近十年基于量子化学计算对高能化合物进行设计科研工作的总结。《高能化合物的分子设计》分三篇共18章。第一篇简介一般理论计算方法和高能化合物性能预测方法。第二篇和第三篇分别对多氮分子和离子化合物以及其他类型化合物进行分子设计。在多系列数千种化合物的分子、电子结构与物理、化学和爆炸性能关系系统研究的基础上，按能量与稳定性相结合的定量标准进行比较和筛选，从中共预示和推荐出数百种高能量密度化合物（HEDC）候选物供合成工作者参考。首次细致研究多氮离子盐的结构和性能，展示多种取代基、桥连基和氮杂环等多种组合形成多类衍生物的作用和功能；增添燃烧性能从炸药向火药拓展应用；揭示和综述安全性（感度）判据，使《高能化合物的分子设计》呈现丰富多彩的特色和创新性。