B炸药主要组分TNT和RDX分子间相互作用的理论研究

作者：Niu; Xiaoqinga Zhang; Jianguo a Feng; Xiaojunb Chen; Pengwana Zhang; Tonglaia Wang; Shiyingb Zhang; Shaowenc Zhou; Zunninga Yang; Lia

来源：ACTA CHIMICA SINICA, 2011, (14): 1627-1638.

• B炸药
• 分子间相互作用
• 密度泛函理论
• 结构优化
• 振动分析
• 热力学性质
• 爆轰性质

在B3LYP/6-31G(d)水平上研究了B炸药的主要成分——2,4,6-三硝基甲苯(TNT)与环三亚甲基三硝胺(RDX)分子间的相互作用,得到了10种TNT+RDX的全优化构型.讨论了稳定构型在几何参数、稳定性、红外光谱和电荷分布上的差异.借助自然键轨道(NBO)理论揭示了TNT与RDX分子间相互作用的本质,主要由氢键所贡献.分子间相互作用能在-3.930～-14.652 kJ?mol-1之间,经基组叠加误差(BSSE)校正,相互作用能顺序为VI>III>V>IV>X>I>IX>II>VII>VIII.对全优化构型进行了热力学性质的分析,探讨了由单体分子形成混合体系的热力学性质的变化,结果发现,形成分子间氢键是个放热过程.运用Kamlet-Jacobs方程基于理论密度(ρ)估算了混合体系TNT+RDX的爆轰性质爆速(D)和爆压(p),与文献值进行比较表明理论计算方法和结果是可靠的.

• 单位
  西安近代化学研究所; 北京理工大学