2,6-双(二硝基亚甲基)-1,3,4,5,7,8-六硝基十二氢二咪唑[4,5-b:4',5'-e]吡嗪分子结构及性能的理论计算

作者：祝洁; 许登; 王鹏程

来源：爆破器材, 2018, 47(03): 1-6.

• 2,6-双(二硝基亚甲基)-1,3,4,5,7,8-六硝基十二氢二咪唑[4,5-b:4’,5’-e]吡嗪
• 高能量密度化合物
• 密度泛函理论
• 爆轰性能预测
• 感度预估

设计了一种新型高能量密度化合物2,6-双(二硝基亚甲基)-1,3,4,5,7,8-六硝基十二氢二咪唑[4,5-b:4’,5’-e]吡嗪(DNNIP)。首先在B3PW91/6-31G++(d,p)水平下对目标分子进行优化,通过键长和键级的比较分析,判断母环的五元环侧链处N—NO2键为分解引发键,其键解离能是96.40 k J/mol;然后,基于静电势改进的蒙特卡洛法推测出该化合物的理论密度为2.07 g/cm3,采用等键反应计算出生成热为1 907.33 k J/mol,并进一步计算出DNNIP的爆速为10.35 km/s,爆压为51.47 GPa,爆轰性能明显优于现有常见含能材料。DNNIP的撞击感度为12 cm,与CL-20接近;能级差为0.158 78 a.u.(4.32 e V),光热稳定性较高,并且通过态密度分析认为硝基是分子中相对敏感位置。

• 出版日期2018
• 单位南京理工大学; 南京农业大学