含能材料分子N-,6-H-,6-及-CH-等電子取代的理論研究.pdf

1、本文用量子化學(xué)計(jì)算程序Gaussian98，對(duì)含能材料分子NeH6的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)進(jìn)行了理論研究，主要研究了N6H6鏈狀和環(huán)狀異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的關(guān)系，還對(duì)Nn(CH)6—nH6(n=0～5)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)進(jìn)行了理論研究。 采用密度泛函理論(DFT)的B3LYP方法在6-311++G**基組水平上對(duì)N6H6可能存在的構(gòu)型進(jìn)行了幾何優(yōu)化，得到了可能的穩(wěn)定異構(gòu)體，研究了它們的相對(duì)穩(wěn)定性。通過(guò)采用B3LYP和G383方法計(jì)算了各異構(gòu)體的能

2、量及生成熱。為了研究分子中的含氮量對(duì)N6H6分子性質(zhì)的影響，我們分別以N6H6鏈狀與環(huán)狀的異構(gòu)體中的最穩(wěn)定的異構(gòu)體為骨架，用等電子體—CH—基團(tuán)逐個(gè)取代N6H6分子骨架中N原子。同樣采用密度泛函理論(DFT)的B3LYP方法，在6-311++G**基組上又得到NN(CH)6—nH6(n=0～5)的可能異構(gòu)體。用AIM2000程序包計(jì)算了相應(yīng)的鍵鞍點(diǎn)電荷密度，同時(shí)對(duì)部分成鍵情況進(jìn)行了NBO(Nature Bond Orbital)分析。由

3、于氮?dú)浠衔锿ǔＳ休^大的能量，我們還分別計(jì)算了N6H6和Nn(CH)6—nH6(n=0～5)異構(gòu)體在298 K時(shí)的生成熱△fHθ(298k)。目前氮?dú)浠衔锏膶?shí)驗(yàn)研究由于受到條件的限制研究效少，理論方面的研究也主要集中在環(huán)狀構(gòu)型的分析。本文主要是對(duì)N6H6和Nn(CH)6—nH6(n=0～5)各鏈狀與環(huán)狀異構(gòu)體的幾何構(gòu)型、穩(wěn)定性、生成熱進(jìn)行討論。分析表明，N6H6具有含能材料的潛能，我們的研究也為實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步提供有用信息。 通

4、過(guò)研究，我們得到了如下結(jié)論： N6N6鏈狀異構(gòu)體中具有明顯N=N雙鍵特征的構(gòu)型有利于化合物穩(wěn)定性的提高。N6H6環(huán)狀異構(gòu)體的環(huán)狀異構(gòu)體的能量和生成熱都高于鏈狀異構(gòu)體，生成熱及密度也大，說(shuō)明環(huán)狀異構(gòu)體更具有含能材料的潛力，環(huán)狀異構(gòu)體中，四員環(huán)的能量和生成熱最高，五員環(huán)最低，六員環(huán)只具有椅式構(gòu)象。在鏈狀異構(gòu)體中，具有明顯N=N雙鍵特征的化合物的穩(wěn)定性更好。為了研究分子中的含氮量對(duì)N6H6分子性質(zhì)的影響，用等電子體—CH—基團(tuán)逐個(gè)取代N6H6