叠氮唑类高氮含能化合物的理论研究

基于2-叠氮-1,3-咪唑、3-叠氮-1,2,4-三唑和5-叠氮-1氢-四唑的晶体结构数据, 自行设计了同系列化合物叠氮-五唑的分子结构. 采用B3LYP方法, 选取6-311＋＋G**基组, 对叠氮唑类化合物进行优化并得到了稳定的分子构型, 结构参数与现有的实验数据相符. 故在此水平下对此系列化合物进行红外振动、键级及自然键轨道分析, 计算结果表明, 所有化合物均无虚频, 为势能面上的稳定结构, 分子中存在一个大的共轭体系|根据前线轨道能隙差(ΔE_L-H)得到4种化合物的热稳定顺序为: 5-叠氮-1-氢-四唑＞3-叠氮-1,2,4-三唑＞叠氮-五唑＞2-叠氮-1,3-咪唑|计算得到的生成热、密度、爆速爆压均随着体系中含氮量的增加而增加, 即叠氮-五唑的爆速、爆压最大, 爆速达到了9897 m•s^－1, 爆压达到了46.0 GPa, 在含能材料领域具有潜在的应用前景.