針對高能炸藥危險感度高的不足,提高炸藥的安全性,同時保持其高能特性,尋求解決單質(zhì)炸藥的高能量與低感度之間的矛盾,迫切需要合成高能低感單質(zhì)炸藥。氮雜環(huán)硝胺化合物具有高氮含量和高生成焓的特征,是安全性,安定性較好的高能量密度化合物。在工業(yè)、軍事和空間應用等領域,人們一直在探索含碳、氫、氧、氮元素的高能量,高密度,良好熱穩(wěn)定性的氮雜環(huán)硝胺化合物。因此開展對氮雜環(huán)硝胺化合物的研究具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實意義。本課題將氮雜環(huán)炸藥的鈍感性與硝胺炸藥的高能性相結合,同時在炸藥分子中引入含N-N鍵的硝酰胺基團。采用量子化學密度泛函理論和分子力學計算,對氮雜環(huán)硝胺炸藥進行系統(tǒng)的理論模擬,建立分子和晶體結構與爆炸性能和安全性能之間的規(guī)律性聯(lián)系,并進行合成路線設計、合成實驗研究,通過縮合反應獲得氮雜環(huán)硝胺炸藥母體,具體的研究內(nèi)容包括以下幾個方面：氮雜環(huán)硝胺化合物結構與性能的理論研究：在密度泛函理論DFT-B3LYP水平上求得吡啶并氮雜環(huán)含能衍生物、咪唑/吡唑基吡啶衍生物、苯并氮雜環(huán)含能衍生物的全優(yōu)化幾何構型和電子結構；運用力場方法,對吡啶并氮雜環(huán)含能衍生物、咪唑/吡唑基吡啶衍生物、苯并氮雜環(huán)含能衍生物的... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 研究背景、目的和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 理論計算方法簡介
        1.3.1 第一性原理方法
        1.3.2 半經(jīng)驗分子軌道方法
        1.3.3 量化后計算方法
        1.3.4 分子力學方法
    1.4 研究內(nèi)容
    參考文獻
2 吡啶并氮雜環(huán)含能衍生物結構與性能的理論研究
    2.1 引言
    2.2 計算方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 二（2,3-二氫化-咪唑）并[b,e]吡啶衍生物結構與性能的理論研究
        2.3.2 二（1,2,3,4-四氫化吡嗪）并[b,e]吡啶衍生物結構與性能的理論研究
        2.3.3 1,5-2H-二咪唑并[b,e]吡啶衍生物結構與性能的理論研究
    2.4 本章小結
    參考文獻
3 咪唑/吡唑基吡啶衍生物結構與性能的理論研究
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 咪唑基吡啶衍生物結構與性能的理論研究
        3.3.2 吡唑基吡啶衍生物結構與性能的理論研究
    3.4 本章小結
    參考文獻
4 苯并氮雜環(huán)含能衍生物結構與性能的理論研究
    4.1 引言
    4.2 計算方法
    4.3 結果與討論
        4.3.1 二（2,3-二氫化咪唑）并[a,d]苯衍生物結構與性能的理論研究
        4.3.2 二（1,2,3,4-四氫化吡嗪）并[a,d]苯衍生物結構與性能的理論研究
        4.3.3 1,5-2H-二咪唑并[a,d]苯衍生物結構與性能的理論研究
    4.4 本章小結
    參考文獻
5 Cage-HMX和Cage-bi-HMX結構與性能的理論研究
    5.1 引言
    5.2 計算方法
    5.3 結果與討論
        5.3.1 Cage-HMX結構與性能的理論研究
        5.3.2 Cage-bi-HMX結構與性能的理論研究
    5.4 本章小結
    參考文獻
6 單環(huán)、雙環(huán)和三環(huán)硝胺衍生物結構與性能的理論研究
    6.1 引言
    6.2 計算方法
    6.3 結果與討論
        6.3.1 單環(huán)和雙環(huán)硝胺衍生物結構與性能的理論研究
        6.3.2 三環(huán)硝胺衍生物結構與性能的理論研究
    6.4 本章小結
    參考文獻
7 氮雜環(huán)硝胺化合物母體的合成研究
    7.1 引言
    7.2 1,5-2H-二唑并[b,e]吡啶的合成研究
        7.2.1 實驗部分
        7.2.2 結果與討論
3,8]十四烷的合成研究">    7.3 2,9-二醛基-5,13-二硫-2,4,6,7,9,11,12,14-八氮雜-三環(huán)[8.4.0.0^3,8]十四烷的合成研究
        7.3.1 實驗部分
        7.3.2 結果與討論
    7.4 本章小結
    參考文獻
8 總結與展望
    8.1 論文結論
    8.2 論文創(chuàng)新點
    8.3 課題展望
致謝
縮略語
附錄
    攻讀博士學位期間發(fā)表的論文
    攻讀博士學位期間參加的科學研究情況
附圖


【參考文獻】：
期刊論文
[1]含吡啶/氨基苯環(huán)硝胺炸藥的理論設計與合成[J]. 陸明,趙國政,聶褔德,李金山.  含能材料. 2013(02)
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[6]三嗪類含能化合物的研究進展[J]. 張雪嬌,李玉川,劉威,楊雨璋,彭蕾,龐思平.  含能材料. 2012(04)
[7]新型高能量密度化合物雙環(huán)-HMX的合成、性質(zhì)和應用研究進展[J]. 于劍昆,王勇平.  化學推進劑與高分子材料. 2012(03)
[8]一種以LLM-105為主體炸藥的熔鑄炸藥[J]. 譚彥威,劉玉存,李東樂.  火工品. 2011(04)
[9]高能量密度化合物HNIW的最新研究進展及其應用前景[J]. 宋振偉,李笑江.  化學推進劑與高分子材料. 2011(01)
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博士論文
[1]氮雜環(huán)硝胺類高能量密度材料（HEDM）的分子設計[D]. 邱玲.南京理工大學 2007
[2]有機籠狀高能量密度材料（HEDM）的分子設計和配方設計初探[D]. 許曉娟.南京理工大學 2007



本文編號：3047791