3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)热分解机理的对称破缺密度泛函理论研究

摘要：

共价键均裂在含能分子的热分解过程中普遍存在,因此极为重要.然而,以往的理论研究通常用键能(△H,BDE)估算均裂能垒,因忽略了熵效应,必然造成较大误差.采用对称破缺密度泛函方法(BS-UB3LYP/6-311+G**),对含能分子3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)的热分解机理进行了系统研究和梳理,计算了共价键均裂的过渡态及能垒.结果表明,C-NO2键均裂和随后的自由基复合是最优途径,能垒为216.9 kJ·mol-1(523 K).随后产生的NO自由基通过多次"复合-均裂"过程促进三唑中间体开环,分解为HNCO,N2O和CO等小分子,它们相互反应又生成NO2,N2和CO2.这些分解产物与诸多实验观测结果一致.

关键词：3-硝基-1、2、4-三唑-5-酮(NTO)、含能材料、热分解机理、BS-UDFT(Broken Symmetry Density Functional Theory)、开壳层单重态双自由基、共价键均裂、理论研究

所属期刊栏目：43

分类号：O641;O469;TB383

资助基金：国家自然科学基金No.22175197

在线出版日期：2023-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：285-294