五类新型双环四唑含能化合物的设计与性能研究

以四唑为母体结构单元,引入多种高能取代基和桥连基团进行修饰,设计了A～E 五类 35 种新型双环四唑含能化合物.运用密度泛函理论在B3LYP/6-311G(d,p)基组水平上,计算分析了所设计的 35 种化合物的电子特性及爆轰性能,并与HMX等炸药的爆轰参数进行了比较.结果表明,所设计的 5 类含能化合物密度范围为 1.5559～2.0510g/cm3,生成焓范围为 490.79～1607.39kJ/mol,爆速范围为 7590～10110m/s,爆压范围为 23.34～48.44 GPa.当取代基团为硝基、硝胺基和三硝基甲基,桥连基团为—N(NO2)—CH2—N(NO2)—、—N—N(O)—和—N—N—时,化合物密度为 1.90～2.0510g/cm3,爆速为 9000～10110m/s,生成焓为 916～1607kJ/mol,能隙值为 1.45～5.62 eV,是具有优异性能的高能量高密度的潜在含能化合物.