陈鑫鑫李春香张裕平崔乘幸,屈凌波

（1.河南科技学院化学化工学院,河南新乡453003;2.郑州大学化学学院,河南郑州450052）

含能材料是一类在外界能量刺激下能够发生自氧化还原反应并释放大量能量的化合物或混合物,广泛应用于军事、航天和民用领域,如推进剂火药、猛炸药和起爆药等爆炸物[1-3].含能材料的核心是不同种类的具有高能量密度的含能化合物,如唑类、立方烷类、嗪类等[4-6].常用氧平衡来衡量高能化合物爆破效果和爆炸后生成有害气体量,最理想的是零氧平衡.1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧类化合物具有高达49%的含氮量,其四嗪环上的N-氧基团的两个氧原子能够提高其稳定性[7-8].当四嗪环上的两个氢原子被-NO2或-NF2取代时,可以获得氧平衡接近于零的衍生物.因此,该类化合物近年来得到该领域研究者的广泛关注并合成了大量的新型衍生物[8].

含能化合物的合成和性能研究通常十分危险,对于处于设计和评估阶段的目标化合物,其性能往往无法通过试验手段进行研究,因此在设计新型含能化合物时,理论与计算手段已经逐渐成为一种主流的研究方法.通过理论计算,科学家可以对设计的一系列分子的构型、电子结构、光学性质等进行较系统的研究,以了解其基本性能,为试验提供参考[9-11].如果一些含能化合物通过理论计算手段被认为是稳定的,就会极大地鼓舞化学家对这些分子的性质进一步展开研究;相反,当理论计算结果表明一些分子……