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NO_2,OH和OH~-对环四甲撑四硝胺初始热解的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
在密度泛函理论的(DFT)B3LYP/6-31g(d)水平上,优化得到了环四甲撑四硝胺(β-HMX)及其与高氯酸铵(AP)裂解产物NO2、OH及OH-分别形成复合物的各种稳定构型,计算了β-HMX及各复合物中最弱的N—NO2键解离能.结果发现:β-HMX与NO2、OH结合后构型变化不是很大,但对称性降低;β-HMX与OH-结合后,HMX构型发生较大变化,原有的对称性明显遭到破坏.计算表明:NO2易与HMX骨架环上亚甲基(—CH2—)中的H作用,"置换"出H而引发HMX的热解,从而改变了HMX的初始分解通道;OH对HMX的N—NO2键解离影响不大,而OH-与β-HMX结合后其N—NO2键解离能比β-HMX降低近200kJ.mol-1,表明OH-对其裂解有明显的促进作用.NO2、OH-的存在可使HMX的分解温度大大降低. 相似文献
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石油胶质结构性质的量子化学研究 总被引:3,自引:0,他引:3
采用量子化学AM1方法对石油胶质进行了优化计算,得到石油胶质单层结构SG、双层结构DG和三层结构TG的优化构型和分子间作用能。结果表明,石油胶质的稠环芳烃和脂环部分大体为平面结构,支链部分也伸展在平面上。分子中稠环、脂环和侧链中的C—C键长均分别比单独苯环、脂肪环和烷烃的C—C键短。侧链中的C—C键比芳环和脂环的C—C键弱,在催化剂的作用下将优先裂解。重叠形成DG和TG后,键长、键角和电荷略有变化。胶质分子的极性基团间存在氢键作用,DG和TG分子间的作用能分别为-22.8416kJ/mol和-43.8455kJ/mol。双层胶质DG和三层胶质TG结构的体积较大,难以扩散到分子筛催化剂的孔道内。 相似文献
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双环-HMX结构和性质的理论研究 总被引:7,自引:2,他引:5
在DFT-B3LYP/6-311G*水平上, 计算研究了高能化合物四硝基四氮杂双环辛烷(双环-HMX) α和β两种异构体的结构和性质. 比较分子对称性、分子内氢键和环张力等几何参数以及分子总能量和前线轨道能级等电子结构参数, 发现α比β稳定. 分子中N—N键较长, N—N键集居数较小, 预示该键为热解和起爆的引发键. 基于简谐振动分析求得IR谱频率和强度. 运用统计热力学方法求得200~1000 K温度的热力学性质. 以非限制性半经验PM3方法探讨其热解机理, 求得各反应通道的过渡态和活化能, 发现热解始于侧链N—NO2键的均裂. 还从理论上预测了该化合物的密度、爆速和爆压, 有助于寻求高能量密度材料(HEDM). 相似文献
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肽链体系中的长程电子转移: 酪氨酸与色氨酸间电子转移的理论研究 总被引:1,自引:0,他引:1
用电子转移的半经典模型和量子化学半经验方法对色氨酸-酪氨酸二肽体系进行电子转移动力学参数计算.用AM1方法分别优化给体、受体和桥体几何构型,用线性反应坐标的构造了给体和受体分子间电子转移的双势阱,得到两透热势能面交叉处的反应坐标为R=(约等于)0.10,并确定了反应的内重组能及反应热.对色氨酰酪氨酸和酪氨酰色氨酸体系进行闭壳层HF自洽场计算,按Koopmans定理计算体系分子轨道分裂能值A(三角形),在R约为0处发现了A(三角形)的极小值,从而获得色氨酰酪氨酸及酪氨酰色氨酸体系分子内电子转移的电子转移矩阵元V~D~A分别为0.96kJ.mol^-^1和0.87kJ.mol^-^1.采用Marcus双球模型估算反应的溶剂重组能为64.60kJ.mol^-^1。 相似文献
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TATB晶体结构的周期性密度泛函理论研究 总被引:5,自引:1,他引:5
对TATB晶体进行DFT-B3LYP/6-31G~(* *)周期性计算研究,求得其能带能带结 构和电子结构。探讨了结构-性能关系,从带隙约为4.1eV扒知TATB晶体的导电性处 于半导体和绝缘体之间,计算所得升华热为136.25kJ·mol~(-1), 与实验值良好 相符,从原子间距和Mülliken集居分析,发现TATB晶体中同一层分子之间存在氢 键,而不同层之间距离较大,作用较弱,TATB分子中硝基氧带较多负电荷而氨基氢 带较多正电荷,这使TATB很难成为电子受体和给体,故化学上很稳定,考察晶体中 点电荷静电势,发现其在(001)面上的投影呈均匀分布,而在(100)和(010)面上的 揣影则有明显界面,表明同层分子间电子呈高度离域,异层之间相互作用极小,这 可解释TATB晶体沿c轴鼓胀以及受热循环后长大的各向异性和不可复原性等实验事 实。 相似文献
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氯化1-乙基-3-甲基烷基咪唑分子结构及其氢键作用能的密度泛函研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用量子化学密度范函方法计算研究了氯化1-乙基-3-甲基咪唑盐([EMIM]C1)正负离子间相互作用的平衡构型和Cl^-离子从不同方位与咪唑阳离子的结合能.计算发现Cl^-可在咪唑环平面上结合形成离子键,其结合能为.368.97kJ/mol,还可与环上的三个H原子形成氢键,其氢键键长和结合能分别为0.2000nm/-378.03kJ/mol、0.2339nm/-344,69kJ/mol和0.2301nm/-346,01kJ/mol.结合能包括氢键作用能和正负离子的静电作用能,后者为主要贡献.从理论上展示了该离子液体的氢键结构. 相似文献
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通过库伦滴定、三角波电位扫描和X射线衍射物相分析,研究了Li/PbS电池的阴极反应机理.发现在该电池放电的第一个阶段(放电深度小于1.5),阴极上发生的是锂嵌入硫化铅晶格的反应,并且锂嵌入后硫化铅的主晶格结构基本未变,锂进入了晶体的立方体间隙中心位置.测得锂嵌入硫化铅生成LiPbS的嵌入自由能为-300.48kJ.mol^-^1(25℃),锂在LiyPbS(0相似文献
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The mesoscopic structures of β-HMX (octahydro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetrazocine)-based PBXs (polymer bonded explosives) at room temperature were investigated using dissipative particle dynamics method. The parameters and repulsive parameters of dif-ferent polymers and β-HMX, the mesoscopic structures of β-HMX-based polymer-bonded explosives at different temperatures have been studied. The results showed that the compat-ibility between β-HMX and vinylidenedifluoride (VDF), β-HMX and chlorotrifluoroethylene(CTFE), VDF and CTFE increased with increasing temperature. The temperature and mo-lar ratio of the polymers played an important role in wrapped process. And there exists the optimum temperature and molar ratio. 相似文献
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六硝基六氮杂异伍兹烷结构和性质的理论研究 总被引:1,自引:0,他引:1
用abinitio和DFT方法,分别在HF/6-31G^*和B3LYP/6-31G^*水平下全优化计算了高能量密度材料六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)的α(γ),β和ε型构象的分子几何构型、电子结构、IR谱和298~1000K温度下的热力学性质,细致分析比较了两种方法和相关的实验结果。理论计算几何参数与实验值相一致。分子中N—N键较长,N—N键Mulliken集居数较小,预示该键为热解和起爆的引发键。所得的IR谱形符合实验、指纹区频率与实验的平均绝对差值小于45cm^-1。由前线MO能级及其差值预示的热力学稳定性次序[ε>α(γ)>β]与实验排序相吻合。 相似文献
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采用密度泛函理论的B3P86/6-31G**方法, 优化了β-HMX及其与H+、NH+4分别形成的复合物的稳定结构, 计算了β-HMX以及复合物中最弱的N—NO2键解离能. 结果发现, HMX与H+、NH+4形成复合物后, 使HMX的构型产生较大变化; 与H+结合后, HMX的一个N—NO2键显著伸长, 键级变小; 但与NH+4形成复合物后, HMX中键级最小的N—NO2键长变化不大. 键解离能计算表明, 同β-HMX相比, 与H+形成的两种复合物中N—NO2键解离能分别降低了近20 和82 kJ·mol-1, 而HMX与NH+4形成的复合物中N—NO2键解离能仅降低了约8 kJ·mol-1, 表明H+对β-HMX的N—NO2键的初始热裂解反应有促进作用, 而NH+4影响不明显. 相似文献
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Thermodynamic properties of β-HMX crystal are investigated using the quasi-harmonic approximation and density functional theory within the local density approximation (LDA), generalized gradient approximation (GGA), and GGA + empirical van der Waals (vdW) correction. It is found that GGA well describes the thermal expansion coefficient and heat capacity but fails to produce correct bulk modulus and equilibrium volume. The vdW correction improves the bulk modulus and volume, but worsens the thermal expansion coefficient and heat capacity. In contrast, LDA describes all thermodynamic properties with reasonable accuracy, and overall is a good exchange-correlation functional for β-HMX molecular crystal. The results also demonstrate significant contributions of phonons to the equation of state. The static calculation of equilibrium volume for β-HMX differs from the room-temperature value incorporating lattice vibrations by over 5%. Therefore, for molecular crystals, it is essential to include phonon contributions when calculated equation of state is compared with experimental data at ambient condition. 相似文献
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4-(2'-羟基苯甲酰肼)苯亚甲基/亚乙基-5-甲基-2-苯基-2,4-二氢-吡唑啉酮-3超分子化合物的合成与晶体结构 总被引:1,自引:0,他引:1
报道了4-(2'-羟基苯甲酰肼)苯亚甲基-5-甲基-2-苯基-2,4-二氢-吡 唑啉酮-3(B_1)和4-(2'-羟基苯甲酰肼)亚乙基-5-甲基-2-苯基-2,4-二 氢-吡唑啉酮-3(B_2)的合成、表征及晶体结构分析,B_1晶体属单斜晶系, C2/c空间群,所得晶胞参数为:a = 1.4201(2) nm, b = 1.65542(2) nm, c = 1. 8455(3) nm, β = 101.32(1)°,V = 4.2541(10) nm~3, Z = 8, D_c = 1.344 g/cm~3, μ = 0.094 mm~(-1), F(000) = 1808, R = 0.0442, wR = 0.1037。该 化合物由水分子通过氢键连接成沿ac面无限延伸的二维网络结构的超分子。B_2晶 体属三斜晶系,P1空间群,a = 1.2120(2) nm, b = 1.2223 (2) nm, c = 1.4159 (3) nm, α = 70.38 (1)°, β = 74.91 (1)°, γ = 63.64(1)°, V = 1.7549 (5)° nm~3, Z = 4, D_c = 1.326 g/cm~3, μ = 0.092 mm~(-1), F(000) = 736, R = 0.0436, wR = 0.1076。此化合物通过分子间氢键形成沿α轴无限延伸的一维 链状结构的超分子,由于分子间的作用力使其分子又沿b轴呈层状堆积。 相似文献
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Background
The defect structure of organic materials is important as it plays a major role in their crystal growth properties. It also can play a subcritical role in “hot-spot” detonation processes of energetics and one such energetic is cyclotetramethylene-tetranitramine, in the commonly used beta form (β-HMX).Results
The as-grown crystals grown by evaporation from acetone show prismatic, tabular and columnar habits, all with {011}, {110}, (010) and (101) faces. Etching on (010) surfaces revealed three different types of etch pits, two of which could be identified with either pure screw or pure edge dislocations, the third is shown to be an artifact of the twinning process that this material undergoes. Examination of the {011} and {110} surfaces show only one type of etch pit on each surface; however their natural asymmetry precludes the easy identification of their Burgers vector or dislocation type. Etching of cleaved {011} surfaces demonstrates that the etch pits can be associated with line dislocations. All dislocations appear randomly on the crystal surfaces and do not form alignments characteristic of mechanical deformation by dislocation slip.Conclusions
Crystals of β-HMX grown from acetone show good morphological agreement with that predicted by modelling, with three distinct crystal habits observed depending upon the supersaturation of the growth solution. Prismatic habit was favoured at low supersaturation, while tabular and columnar crystals were predominant at higher super saturations. The twin plane in β-HMX was identified as a (101) reflection plane. The low plasticity of β-HMX is shown by the lack of etch pit alignments corresponding to mechanically induced dislocation arrays. On untwinned {010} faces, two types of dislocations exist, pure edge dislocations with b?=?[010] and pure screw dislocations with b?=?[010]. On twinned (010) faces, a third dislocation type exists and it is proposed that these pits are associated with pure screw dislocations with b?=?[010].
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金属硫蛋白家族内的结构域拼接 总被引:1,自引:0,他引:1
金属硫蛋白(Metallothioneins,MTs)由结构独立且功能明显区别的β,α两个结构域组成。神经生长抑制因子(NeuronalGrowthInhibitoryFactor,GIF)双名金属硫蛋白-Ⅲ(MT-Ⅲ),是神经系统中第一个被鉴定的具有神经元生长抑制功能的蛋白,而β-结构域为其功能结构域。为深入系统地研究MTs,尤其是GIF及其结构域的结构与功能,我们构建了金属硫蛋白家族内结构域拼接体βGIF-αMT-1(βⅢ-αⅠ)和βMT-1-αGIF(βⅠ-αⅢ):PCR扩增得各个结构域的cDNA序列,酶切后克隆入原核表达载体pGEX-4T-1,经发酵、诱导表达、亲和层析、凝血酶切和进一步纯化,得率约为80mg蛋白/L菌液。测其电泳行为、氨基酸组成、质谱、金属巯基含量等,证明得到了目的蛋白。紫外吸收图谱和圆二色性图谱显示,结构域拼接体拥有金属硫蛋白家族成员的特征金属巯基簇结构域,初步功能实验表明,βⅢ-αⅠ也具有抑制神经元生长的功能。 相似文献
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在密度泛函理论的(DFT)B3LYP/6-31g(d)水平上, 优化得到了环四甲撑四硝胺(β-HMX)及其与高氯酸铵(AP)裂解产物NO2、OH及OH-分别形成复合物的各种稳定构型, 计算了β-HMX及各复合物中最弱的N—NO2键解离能. 结果发现: β-HMX与NO2、OH结合后构型变化不是很大, 但对称性降低; β-HMX与OH-结合后, HMX构型发生较大变化, 原有的对称性明显遭到破坏. 计算表明: NO2易与HMX骨架环上亚甲基(—CH2—)中的H作用,“置换”出H而引发HMX的热解, 从而改变了HMX的初始分解通道; OH对HMX的N—NO2键解离影响不大, 而OH-与β-HMX结合后其N—NO2键解离能比β-HMX降低近200 kJ·mol-1, 表明OH-对其裂解有明显的促进作用. NO2、OH-的存在可使HMX的分解温度大大降低. 相似文献