分子对称性对含能分子性能的影响规律

为了研究分子结构对称方式对含能化合物性能的影响,分别以平面结构分子乙烯、苯、萘、吡嗪并[2,3-b]吡嗪为主体骨架结构,硝基为能量修饰基团,氨基为安全修饰基团,构建两组分别具有轴对称和中心对称结构的含能化合物。采用密度泛函理论,在B3PW91/6-31G(d, p)级别下,对目标化合物进行了系统的研究计算。结果表明：轴对称结构含能化合物分子结构更稳定,能隙和键离解能均高于中心对称结构含能化合物;轴对称结构含能化合物具有更高的密度,中心对称结构含能化合物生成焓更高,两种对称方式结构目标化合物爆轰性能极为接近;最后分别在分子和晶体层面对产生该规律的原因进行了相关解释。轴对称结构含能化合物的设计策略对于开发新型高能量密度化合物具有一定的理论价值。