蒋雨荷 曾 炼 吴金婷,2 李鸿波 张建国,2

(1. 西南科技大学材料科学与工程学院 四川绵阳 621010； 2. 北京理工大学爆炸科学技术国家重点实验室 北京 100812)

呋咱环由于具有含氮量高、能量高、稳定性好的优点获得了研究人员的关注[1]。而异呋咱环(1,2,4-噁二唑)由于内部均匀分布的氮和氧原子及与苯环类似的芳香性，所以分子结构更加稳定。因此以异呋咱和呋咱结构为母体的衍生物有希望在推进剂和炸药中得到广泛应用。

近年来许多研究结果表明含能基团和配位氧的引入是改变化合物性能的有效手段[2]。于琼[3]通过研究发现，三硝基和硝氨基的引入使氧平衡得到改善的同时，使爆速、爆压和爆热性能得到了提升。Thottempudi[4]合成5,5′-双-(三硝基甲基)-3,3′-偶氮-1H-1,2,4-三唑时也发现，三硝基甲基通过取代反应被引入时增加了合成产物的密度、提升了热稳定性能和爆轰性能。Dalinger[5]通过加入三硝基甲基(-C(NO2)3)和二硝基亚甲基(-CH(NO2)2)这类富氧模块增加了高氮化合物的密度和形成焓。研究还发现在呋咱环上引入氧，形成N→O配位键可以使环内的活性氧数量增加，并且活性氧的引入会与呋咱环本身的N形成隐藏的硝基从而改善自身的氧平衡[6-7]。

图1 新设计化合物的结构图Fig.1 Structure diagram of the newly designed compounds

1 分析方法

本文运用密度泛函理论(DFT)，在B3LYP/6-311G*的基组水平下对新设计的化合物结构进行优化[8]。分析振动频率后发现，优化后的结构都处于没有虚频率的势能面上，因此这些优化后的结构都为极小点。需要注意的是，对这些新设计的化合物的结构计算进行优化时使用的都是高斯09程序包。……