三嗪环类高能产气衍生物分子设计及性能的理论计算

Molecule Design and Theoretical Calculation of Performance of Triazine Ring
Type High-energy Gas-producing Derivatives
DUAN Ying-jie1 ，WANG Jian-hua1,JING Su-ming1 ,WANG Guo-dong1，，WU Qiu-hong1
8 .9 0 1km/s , the detonation pressure distribution range is 16. 1 5 9 -3 5 .0 8 8 GPa , and the gas production amount distribution per
unit mass is
647• 8 — 93 2 .9 cm3/g .
compounds
were calculated by density functional theory. The
show that the
density of 15 kinds of compounds
is
Baidu Nhomakorabea
between 1.382 - 1 .786g/cm 3 ，the detonationvelocity range is 5.320 -
(1 . School of Environment and Safety Engineering，North University of China,Taiyuan 030051，China；
2. Army Engineering University，Shijiazhuang 050003，China)
tion results，the potential high-energy
gas-producing triazine
ring derivative
was
selected as 2-amino
4 ,6
with the enthalpy of formation of 586. 256kJ/m ol，the detonation velocity of 8. 43km /s and the detonation pressure of
# .中 北 大 学 环 境 与 安 全 工 程 学 院 ，山 西 太 原 030051 ' .陆 军 工 程 大 学 ，河 北 石 家 庄 050003)
摘 要 ：以 新 型 高 能 产 气 衍 生 物 为 目 标 ，以 三 嗉 环 为 基 本 结 构 单 元 ，引 人 硝 基 、氨 基 、叠 氮 基 为 含 能 基 团 ，设计了 15
azide grou
ones. The
geometrical
structure，density，enthalpy of formation，detonation
parameters，gas production
amo
and impact sensitivity of triazine
ring-containing energetic
关 键 词 ：有 机 化 学 ' ，3 ,5 -三 嗉 ;气 体 发 生 剂 ；高 能 产 气 衍 生 物 ；三 嗉 环 含 能 化 合 物 ；密 度 泛 函 理 论 ；DFT
中 图 分 类 号 ：T)55;TQ560. 1
文 献 标 志 码 ：A
文 章 编 号 ！0 0 7 -7 8 1 2 (2 0 1 9 )0 -0 0 4 -0 7
第 42卷第$期
火炸药学报
20 19年 2 月
Chinese Journal of Explosives & Propellants
41
D O I：10. 14077/j. issn. 1007-7812.2019.01.006
三嗪环类高能产气衍生物分子设计及性能的理论计算
段 英 杰 1 ，王 建 华 1 ，荆 苏 明 1 ，王 国 栋 1 2 ，武 秋 红 1
论 计 算 结 果 ，筛 选 出 潜 在 的 高 能 产 气 三 嗉 环 衍 生 物 为 2-氨 基 -4 ,6 -二 硝 基 - 1 ,3 ,5 - 三 嗉 ，其 生 成 焓 为 5 8 6 .2 5 6 k j/m o l，
爆 速 与 爆 压 分 别 为 8 .4 3 k m /s 和 30.958GPa，产 气 量 高 达 843.01 c irr7 g ，特 性 落 高 为 2 7 c m &
Abstract： Taking the new high-energy
gas-producing derivatives
as
targets，fifteen
kinds
of
energetic comp
ring were designed using triazine
ring
as
basic structural unit，and introducing the nitro，amino and
The
contribution
of different
energetic groups to gas
production am
一 NH2> — N3> 一 N〇2 ，but — NO2 contributes more to energy than 一 N3 and 一 NH2 . According to the theoretical calcula­
种 三 嗉 环 含 能 化 合 物 ；运 用 密 度 泛 函 理 论 ，计 算 了 三 嗉 环 类 含 能 化 合 物 的 几 何 结 构 、密 度 、生 成 焓 、爆 轰 参 数 、单位
质 量 的 产 气 量 以 及 撞 击 感 度 。结 果 表 明 ，1 5 种 化 合 物 密 度 在 1 .3 8 2 # 1.786 g/ cm3 之 间 ，爆 速 分 布 范 围 为 5 .3 2 0 #
8.9011<11/+，爆 压 分 布 范 围 为 1 6 .1 5 9 # 3 8 .4 1 5 0 「@，单 位 质 量 化 合 物 的 产 气 量 分 布 范 围 为 647 . 8 # 9 3 2 . 9 〇113/ < 。不 同 含 能 基 团 对 产 气 量 的 贡 献 大 小 顺 序 为 ：一 NH2> ( N 3> — NO2; — NO2 对 能 量 的 贡 献 高 于 一 1 与一NH2 & 根 据 理