摘要本毕业设计以氧化四唑为母体，在碳和邻位氮上以六种不同基团进行交叉取代，共获得36种四唑衍生物；运用密度泛函理论，对这些化合物的生成热、爆轰性能和感度进行计算研究；最后，以广泛使用的黑索金（RDX）和奥克托金（HMX）的性能作为标准，从中筛选出品质优良的高能量密度化合物。以前的研究多为单取代，而本研究在两个取代位置分别连接基团，因此，研究结果有利于理解不同取代位置对氧化四唑衍生物性质的影响。73664

毕业论文关键词：密度泛函理论，氧化四唑衍生物，生成热，爆轰性能，感度 

毕业设计说明书外文摘要

Title Theoretical studies on the effects of different substituents on the heats of formation, detonation performance, and sensitivity of tetrazole derivatives 

Abstract In this graduation project a tetrazole N-oxide was used as a parent structural skeleton to design 36 tetrazole N-oxide derivatives by alternately substituting in the C position and its adjacent N position of the tetrazole ring with 6 different substituents。 Density functional theory was employed to calculate their heats of formation, detonation properties and sensitivity。 We chose RDX and HMX as standard explosives to select the excellent candidates of high energy density compounds among them。 Previous studies were centered on the single substitution situation。 But our work studied the double substitutions in different positions of the tetrazole ring。 Therefore, our results are helpful for understanding the effects of different substitution positions on the performance of the tetrazole N-oxide。

Keywords ：density functional theory, tetrazole derivatives, heat of formation，detonation performance，sensitivity

目次

1绪论1

  1。1高能化合物简介1

  1。2高能化合物发展史1

  1。3基组的选择1

2研究方法介绍2

  2。1密度泛函理论2

  2。2等键反应法2

  2。3原子化反应2

3计算方法2

4基组的分类与等键反应设计3

  4。1小分子的生成热3

  4。2如何分组以及等键反应的设计4

5结果与讨论6

  5。1实验数据6

  5。2实验结果分析 10

  5。3取代位置与化合物性质的关系 13

   5。3。1取代位置与密度的关系13

   5。3。2取代位置对生成热的影响14

   5。3。3取代位置对感度的影响14

   5。3。4取代位置对爆轰性能的影响15

6数据评估 15

  6。1密度评估 15

  6。2生成热评估 16

  6。3撞击感度评估 16

  6。4爆轰性能评估 18

7结论 22

8致谢 22

9参考文献 22

1 绪论

1。1高能化合物简介

高能量密度化合物（HEDC）指的是具有高密度，高能量的一类化合物，能以有限的体积储存，释放巨大的能量。HEDC的爆炸反应有三个特性，放热性，高速性，产生大量气体物质。放热性为反应的条件，即自身反应时能释放出巨大能量，不用依赖外界能量供应。高速性指的是化学反应的速率极快，能在极短的时间内完成，比普通化学反应快上万倍，爆炸产生的能量短时间内在爆炸区域形成高温高压。爆炸反应会产生大量气体，来不及扩散的气体以压缩的体积集中于爆炸区域内，产生的压力能达到数十GP，热量加速气体膨胀后产生的冲击波及高温具有极大的威力，对周围物体和人员有极强的破坏性。在日常生活及军事领域都有广泛的应用。HEDC合成技术早在1991年就被美国列为21项关键技术之一，对于国防和发展国民经济具有十分重要的意义[1-3]。