含能材料分子N-,6-H-,6-及-CH-等電子取代的理論研究.pdf

1、本文用量子化學計算程序Gaussian98，對含能材料分子NeH6的結構與性質進行了理論研究，主要研究了N6H6鏈狀和環(huán)狀異構體的結構與穩(wěn)定性的關系，還對Nn(CH)6—nH6(n=0～5)的結構與性質進行了理論研究。 采用密度泛函理論(DFT)的B3LYP方法在6-311++G**基組水平上對N6H6可能存在的構型進行了幾何優(yōu)化，得到了可能的穩(wěn)定異構體，研究了它們的相對穩(wěn)定性。通過采用B3LYP和G383方法計算了各異構體的能

2、量及生成熱。為了研究分子中的含氮量對N6H6分子性質的影響，我們分別以N6H6鏈狀與環(huán)狀的異構體中的最穩(wěn)定的異構體為骨架，用等電子體—CH—基團逐個取代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)的可能異構體。用AIM2000程序包計算了相應的鍵鞍點電荷密度，同時對部分成鍵情況進行了NBO(Nature Bond Orbital)分析。由

3、于氮氫化合物通常有較大的能量，我們還分別計算了N6H6和Nn(CH)6—nH6(n=0～5)異構體在298 K時的生成熱△fHθ(298k)。目前氮氫化合物的實驗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)狀構型的分析。本文主要是對N6H6和Nn(CH)6—nH6(n=0～5)各鏈狀與環(huán)狀異構體的幾何構型、穩(wěn)定性、生成熱進行討論。分析表明，N6H6具有含能材料的潛能，我們的研究也為實驗研究進一步提供有用信息。 通

4、過研究，我們得到了如下結論： N6N6鏈狀異構體中具有明顯N=N雙鍵特征的構型有利于化合物穩(wěn)定性的提高。N6H6環(huán)狀異構體的環(huán)狀異構體的能量和生成熱都高于鏈狀異構體，生成熱及密度也大，說明環(huán)狀異構體更具有含能材料的潛力，環(huán)狀異構體中，四員環(huán)的能量和生成熱最高，五員環(huán)最低，六員環(huán)只具有椅式構象。在鏈狀異構體中，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N6H6分子性質的影響，用等電子體—CH—基團逐個取代N6H6