高能化合物的分子设计PDF电子书下载

第一篇 理论计算方法 3

第1章 一般理论方法简介 3

1.1 Hartree-Fock方法 3

1.2 密度泛函理论 4

1.3 Moller-Plesset微扰法 5

1.4 基于体积的热力学方法 6

1.5 基组及其选择 7

1.5.1 极小基组 7

1.5.2 劈裂价键基组 7

1.5.3 极化基组 8

1.5.4 弥散基组 8

1.5.5 高角动量基组 8

1.6 原子化方法 9

1.7 等键反应方法 9

参考文献 10

第2章 高能化合物性能预测方法 13

2.1 分子晶体和离子晶体密度预测 13

2.2 气相和固相生成热计算 15

2.3 爆轰性能和比冲预估 16

2.4 稳定性和感度预测 17

2.5 离子盐形成热力学性质计算 18

参考文献 19

第二篇 多氮分子和离子盐的分子设计 25

第3章 唑类衍生物 25

3.1 1，1′-和5，5′-桥连双四唑衍生物 25

3.1.1 生成热 26

3.1.2 电子结构 32

3.1.3 爆轰性能 34

3.1.4 热稳定性 38

3.1.5 潜在HEDC候选物 42

3.1.6 小结 43

3.2 碳桥连双亚氨基四唑衍生物 43

3.2.1 生成热 44

3.2.2 电子结构 48

3.2.3 热稳定性 49

3.2.4 爆轰性能 52

3.2.5 小结 54

3.3 氮桥连双亚氨基四唑衍生物 54

3.3.1 生成热 55

3.3.2 电子结构 58

3.3.3 热稳定性 60

3.3.4 爆轰性能 62

3.3.5 小结 64

3.4 1，4-双（1-氮-2，4-二硝基苯）-亚氨基四唑衍生物 65

3.4.1 生成热 66

3.4.2 电子结构 70

3.4.3 爆轰性能 72

3.4.4 热稳定性 74

3.4.5 小结 76

3.5 含1H-四唑的双杂环衍生物 76

3.5.1 生成热 77

3.5.2 爆轰性能 81

3.5.3 热稳定性 84

3.5.4 小结 86

参考文献 87

第4章 呋咱类衍生物 92

4.1 单环呋咱衍生物 92

4.1.1 生成热 93

4.1.2 爆轰性能 95

4.1.3 键解离能 98

4.1.4 小结 100

4.2 单环氧化呋咱衍生物 100

4.2.1 生成热 101

4.2.2 爆轰性能 105

4.2.3 热稳定性 108

4.2.4 小结 111

4.3 碳桥和氮桥连双呋咱衍生物 111

4.3.1 生成热 112

4.3.2 电子结构 116

4.3.3 爆轰性能 118

4.3.4 热稳定性 121

4.3.5 小结 124

4.4 含呋咱的多杂环衍生物 124

4.4.1 生成热 126

4.4.2 电子结构 130

4.4.3 热稳定性 132

4.4.4 爆轰性质 135

4.4.5 小结 137

参考文献 137

第5章 嗪类衍生物 143

5.1 1，2，4，5-四嗪衍生物 143

5.1.1 生成热 144

5.1.2 前线轨道能级和热稳定性 149

5.1.3 爆轰性能 153

5.1.4 预测潜在HEDC候选物 155

5.1.5 小结 156

5.2 3，6-2H-1，2，4，5-四嗪取代衍生物 156

5.2.1 生成热 156

5.2.2 电子结构 160

5.2.3 爆轰性能 161

5.2.4 热稳定性 162

5.2.5 小结 164

5.3 1，2，3，4-四嗪-1，3-二氧衍生物 164

5.3.1 生成热 166

5.3.2 电子结构 169

5.3.3 爆轰性能 172

5.3.4 热稳定性 174

5.3.5 小结 176

5.4 桥连双1，3，5-三嗪衍生物 176

5.4.1 生成热 178

5.4.2 电子结构 181

5.4.3 爆轰性能 183

5.4.4 热稳定性 185

5.4.5 小结 189

参考文献 189

第6章 多氮稠环衍生物 193

6.1 4，8-二氢二呋咱并[3，4-b，e]哌嗪衍生物 193

6.1.1 生成热 194

6.1.2 电子结构 195

6.1.3 爆轰性能 197

6.1.4 热稳定性 199

6.1.5 小结 200

6.2 呋咱并[3，4-b]吡嗪衍生物 201

6.2.1 生成热 202

6.2.2 爆轰性能 206

6.2.3 热稳定性 208

6.2.4 小结 211

6.3 四唑并[1，5-b]-1，2，4，5-四嗪和1，2，4-三唑并[4，3-b]-1，2，4，5-四嗪衍生物 212

6.3.1 生成热 213

6.3.2 前线轨道能级 217

6.3.3 热稳定性 217

6.3.4 爆轰性能 220

6.3.5 预测潜在HEC候选物 223

6.3.6 小结 224

6.4 二呋咱并[3，4-b：3′，4′-e]哌嗪衍生物及其类似物 224

6.4.1 优化结构 226

6.4.2 生成热 232

6.4.3 爆轰性能 234

6.4.4 应变能和自然键轨道布居分析 236

6.4.5 热稳定性 241

6.4.6 小结 243

参考文献 244

第7章 多元氮杂环衍生物 249

7.1 含氮小分子生成热的高级理论方法预测 249

7.1.1 计算方法 250

7.1.2 不同方法的计算结果比较 252

7.1.3 不同方法的适用性 252

7.1.4 小结 262

7.2 1，3-二硝基氮杂丁烷衍生物 262

7.2.1 生成热 263

7.2.2 电子结构 266

7.2.3 爆轰性能 267

7.2.4 热稳定性 269

7.2.5 小结 270

7.3 含二氟氨基四元、六元和八元氮杂环衍生物 270

7.3.1 生成热 272

7.3.2 电子结构 275

7.3.3 爆轰性能 276

7.3.4 热稳定性 278

7.3.5 小结 280

7.4 RDX和HMX的二硝甲基和三硝甲基取代衍生物 280

7.4.1 生成热 282

7.4.2 爆轰性能 284

7.4.3 应变能和热稳定性 287

7.4.4 撞击感度 289

7.4.5 小结 290

7.5 CL-20的二硝甲基和三硝甲基取代衍生物 290

7.5.1 生成热 292

7.5.2 爆轰性能 295

7.5.3 应变能和热稳定性 297

7.5.4 撞击感度 300

7.5.5 小结 301

参考文献 301

第8章 几种特殊类型的高能化合物 307

8.1 四氮杂金刚烷衍生物 307

8.1.1 生成热 308

8.1.2 电子结构 312

8.1.3 热稳定性 314

8.1.4 爆轰性能 316

8.1.5 小结 319

8.2 多硝基和多硝酸酯基金刚烷衍生物 320

8.2.1 生成热 320

8.2.2 电子结构 322

8.2.3 爆轰性能 323

8.2.4 小结 324

8.3 1，7-二氨基-1，7-二硝基亚氨基-2，4，6-三硝基-2，4，6-三氮庚烷衍生物 324

8.3.1 生成热 325

8.3.2 爆轰性能 329

8.3.3 热稳定性 331

8.3.4 小结 332

8.4 零氧平衡的四唑和四嗪衍生物 333

8.4.1 生成热 335

8.4.2 爆轰性能 340

8.4.3 热稳定性 344

8.4.4 小结 347

8.5 具有良好氧平衡的三硝甲基取代氮杂环衍生物 347

8.5.1 生成热 349

8.5.2 电子结构 353

8.5.3 爆轰性能 355

8.5.4 热稳定性 358

8.5.5 小结 360

8.6 十二硝基六柱烷和六硝基氮杂六柱烷 360

8.6.1 DNH性能评估 361

8.6.2 六柱烷的六氮对称杂化 365

8.6.3 小结 366

参考文献 367

第9章 唑类和四嗪类衍生物离子盐 373

9.1 三唑衍生物分子及其离子盐 373

9.1.1 晶体密度 373

9.1.2 生成热 377

9.1.3 爆轰性能 381

9.1.4 离子盐形成热力学 385

9.1.5 结论 388

9.2 四唑衍生物和氮连双四唑衍生物离子盐 389

9.2.1 晶体密度 390

9.2.2 生成热 394

9.2.3 爆轰性能 400

9.2.4 离子盐形成热力学 404

9.2.5 小结 410

9.3 四嗪衍生物和桥连双四嗪衍生物离子盐 411

9.3.1 晶体密度 412

9.3.2 生成热 413

9.3.3 爆轰性能 416

9.3.4 离子盐形成热力学 418

9.3.5 小结 420

9.4 5-硝基亚氨基四唑衍生物离子盐 420

9.4.1 晶体密度 422

9.4.2 生成热 426

9.4.3 爆轰性能和感度 432

9.4.4 离子盐的形成热力学 436

9.4.5 小结 441

9.5 5-二硝甲基四唑类衍生物离子盐 441

9.5.1 晶体密度 442

9.5.2 生成热 445

9.5.3 爆轰性能 450

9.5.4 离子盐的形成热力学 454

9.5.5 小结 456

9.6 质子化和甲基化四唑衍生物离子盐 456

9.6.1 晶体密度 458

9.6.2 生成热 468

9.6.3 爆轰性能 479

9.6.4 离子盐的形成热力学 489

9.6.5 小结 492

参考文献 492

第10章 双氮杂环类衍生物离子盐 500

10.1 二价双四唑取代杂环类衍生物离子盐 500

10.1.1 晶体密度 501

10.1.2 生成热 504

10.1.3 爆轰性能 508

10.1.4 离子盐的形成热力学 512

10.1.5 小结 515

10.2 杂环功能化硝胺基呋咱类衍生物离子盐 515

10.2.1 晶体密度 516

10.2.2 生成热 519

10.2.3 爆轰性能 523

10.2.4 离子盐的形成热力学 526

10.2.5 小结 529

10.3 桥连双5-硝基亚氨基四唑衍生物离子盐 529

10.3.1 晶体密度 531

10.3.2 生成热 534

10.3.3 爆轰性能 537

10.3.4 离子盐形成热力学 540

10.3.5 小结 543

参考文献 543

第三篇 各类型多系列高能化合物的分子设计 551

第11章 密度预测的方法和基组选择 551

11.1 芳烃硝基化合物 552

11.1.1 计算方法 552

11.1.2 合适方法和基组的选择 553

11.1.3 分子结构或取代基对密度的影响 560

11.1.4 小结 562

11.2 脂肪族硝酸酯 562

11.2.1 合适方法和基组的选择 562

11.2.2 分子结构或取代基对密度的影响 570

11.2.3 小结 571

参考文献 571

第12章 苯和苯胺类硝基衍生物 575

12.1 计算方法 576

12.2 红外光谱 577

12.3 热力学性质 582

12.4 密度和能量 586

12.5 热解机理、稳定性和感度判别 589

12.5.1 静态理论指标 589

12.5.2 动态理论指标 592

12.5.3 感度判别指标之间的关联 595

12.6 小结 596

参考文献 597

第13章 苯酚和甲苯类硝基衍生物 601

13.1 苯酚类硝基衍生物 602

13.1.1 红外光谱 602

13.1.2 热力学性质 605

13.1.3 密度和能量 608

13.1.4 热解机理、稳定性和感度判别 611

13.1.5 小结 618

13.2 甲苯类硝基衍生物 619

13.2.1 红外光谱 619

13.2.2 热力学性质 622

13.2.3 密度和能量 624

13.2.4 热解机理、稳定性和感度判别 628

13.2.5 小结 635

参考文献 637

第14章 HNS的多取代基衍生物 640

14.1 HNS及其—NO2、—NH2和—OH衍生物 640

14.1.1 红外光谱 640

14.1.2 热力学性质 645

14.1.3 密度和能量 649

14.1.4 热解机理、稳定性和感度判别 652

14.1.5 小结 655

14.2 HNS的—CN、—NC、—NNO2和—ONO2衍生物 656

14.2.1 红外光谱 656

14.2.2 热力学性质 661

14.2.3 密度和爆轰性能 667

14.2.4 小结 669

参考文献 670

第15章 DPO及其衍生物 671

15.1 DPO的分子结构和性能 672

15.1.1 分子几何 672

15.1.2 红外光谱 674

15.1.3 热力学性质 676

15.1.4 热解机理 677

15.1.5 密度和能量 679

15.1.6 小结 679

15.2 DPO的—N3、—ONO2和—NNO2衍生物 680

15.2.1 红外光谱 681

15.2.2 热力学性质 684

15.2.3 几何结构和相对稳定性 691

15.2.4 HEDC的潜在目标物 699

15.2.5 小结 704

15.3 DPO晶体的结构和性能 705

15.3.1 计算原理和方法 705

15.3.2 力场的选择 706

15.3.3 晶型预测 711

15.3.4 能带结构 715

15.3.5 小结 716

参考文献 718

第16章 双高五棱柱烷多取代衍生物 721

16.1 双高五棱柱烷—NO2衍生物 721

16.1.1 生成热 721

16.1.2 爆轰性能 725

16.1.3 热稳定性和热解机理 727

16.1.4 红外光谱 731

16.1.5 热力学性质 735

16.1.6 小结 740

16.2 双高五棱柱烷—CN、—NC和—ONO2衍生物 741

16.2.1 生成热 741

16.2.2 爆轰性能 746

16.2.3 热稳定性和热解机理 748

16.2.4 红外光谱 749

16.2.5 热力学性质 752

16.2.6 小结 762

参考文献 762

第17章 脂肪族硝酸酯 764

17.1 红外光谱 765

17.2 热力学性质 768

17.3 密度和爆轰性能 770

17.4 热解机理和稳定性 773

17.4.1 重叠集居数 773

17.4.2 动力学参数 774

17.5 相对比冲 775

17.6 小结 777

参考文献 777

第18章 高能物质的安全性能 779

18.1 静电感度与能量和结构的关系 779

18.1.1 密度和能量，分子结构与静电感度 779

18.1.2 爆速、爆压与静电感度的关系 787

18.1.3 电子结构与静电感度的关系 789

18.1.4 小结 792

18.2 撞击感度的量子化学判据 793

18.2.1 原子电荷 793

18.2.2 静电势 795

18.2.3 键级 796

18.2.4 带隙 797

18.2.5 活化能 798

18.2.6 其他指标 799

18.2.7 小结和展望 799

参考文献 800

后记 807