外电场中典型C/N-NO 2 类炸药性质的理论研究和爆速装置设计

发布时间：2023-11-09 19:57

　　本论文应用量子化学计算方法研究了典型含C/N-NO2炸药在外电场作用下的结构性质与反应性质。本文首先研究了电场作用下简单炸药如含有C-NO2的硝基甲烷(CH3NO2),含有N-NO2的亚硝酰胺(NH2NO2)及含有C-O-NO2的硝酸甲酯(CH3ONO2)与HF形成的分子间氢键对R-NO2引发键(C-NO2、N-NO2、O-NO2)强度的影响;然后考察了外电场对硝基甲烷和硝酰胺分子初始裂解过程的影响;最后针对硝基咪唑在外电场作用下的结构和能量变化,研究了该类炸药在外电场作用下的性质,另外还设计了一套用于电场作用下的炸药爆速测试装置。本论文对于新型高能钝感炸药的设计、制备、安全与使用奠定了一定的理论基础以及提供重要的指导意义。研究及结论如下:1.采用密度泛函B3LYP方法,在6-311++G(2d,p)水平上对外电场中的R-NO2(R=-CH3、-NH2、-OCH3)及其HF氢键体系(R-NO2···HF)进行了结构优化,然后在6-311++G(2d,p)和aug-cc-pVTZ基组水平上分别用B3LYP和MP2(full)方法进行了能量计算,并对单体R-NO2在CCSD(T)方法下进行...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 电场作用下物质性质研究及进展
    1.2 电场中炸药性质的研究意义
2 理论与计算方法
    2.1 密度泛函理论
    2.2 微扰理论方法
    2.3 基组及选用的几种函数
    2.4 分子中的原子 (Atoms In Molecules，AIM)理论
    2.5 自然键轨道(NBO)理论
    2.6 过渡态理论
    2.7 外电场下的计算理论
        2.7.1 均匀静电场下的球谐振子
        2.7.2 微扰论下振动势
3 电场中R-NO₂···HF氢键复合物结构及性能的理论研究
    3.1 引言
    3.2 计算细节
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 单体的结构与能量
        3.3.2 复合物结构和性质
        3.3.3 复合物能量分析
        3.3.4 电子特征
    3.4 本章小结
4 外电场下CH₃NO₂和NH₂NO₂/H₂O复合物结构反应性质的理论研究
    4.1 引言
    4.2 计算细节
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 电场作用下硝基甲烷C-NO₂键的直接裂解
        4.3.2 电场作用下CH₃NO₂异构化反应
        4.3.3 电场作用下CH₃NO₂氢转移反应
        4.3.4 电场作用下NH₂NO₂/H₂O复合物氢转移反应
    4.4 本章小结
5 电场作用下硝基咪唑的性质研究及爆速装置设计
    5.1 引言
    5.2 计算方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 单体结构与性质
        5.3.2 硝基咪唑/HF二聚体体系结构与性质
    5.4 爆速装置设计
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
附录 1
附录 2
参考文献
硕士期间发表论文
致谢



本文编号：3861920