CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS
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含能共晶堆积结构的理论研究
作者:
作者单位:

(1. 西南石油大学化学化工学院, 四川 成都 610500; 2. 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999)

作者简介:

张安帮(1988-),男,研究生,主要从事含能材料研究。e-mail: zabl198894@126.com 通信联系人: 张朝阳(1971-),男,研究员,主要从事计算含能材料学研究。e-mail: chaoyangzhang@caep.cn

通讯作者:

张朝阳(1971-),男,研究员,主要从事计算含能材料学研究。e-mail: chaoyangzhang@caep.cn

基金项目:

中物院科技发展基金重点项目(2012A0302013)、中物院化材所科技创新基金(kjcx-201305)


Theoretical Research on Packing Structures of Energetic Cocrystals
Author:
Affiliation:

(1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu, 610500, China; 2. Institute of Chemical Materials, CAEP, Mianyang 621999, China )

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    摘要:

    采用Hirshfeld面、指纹图的方法, 从密度、堆积系数、分子间相互作用的相对贡献方面, 研究了已报道的六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、环四甲撑四硝胺(HMX)、苯并三呋咱氮氧化物(BTF)及2, 4, 6-三硝基甲苯(TNT)基含能共晶的堆积结构。结果发现, 绝大部分含能共晶的堆积系数处于两组分之间。不同含能共晶中的相同含能分子与周围分子间相互作用的方向和大小不同。CL-20共晶中O…H、O…O作用所占比例之和大于70%, 说明它们是晶体稳定的主导作用。HMX共晶中O…H作用所占比例大于50%, 说明弱氢键占主导地位。与CL-20共晶和HMX共晶相比, BTF和TNT共晶中, C…O和C…C作用占较高比例, 说明π堆积作用明显。

    Abstract:

    Packing structures of the reported CL-20, HMX, BTF and TNT cocrystals were studied by Hirshfeld surface and fingerprint plot from densities, packing coefficients and molecular interaction contributions. Results show that the packing coefficients of most energetic cocrystals are between their conformers. Energetic molecules in different energetic cocrystals possess different intermolecular interactions with neighboring molecules. The total percentage of O…H and O…O in CL-20 cocrystals are more than 70%, indicating the two interactions making cocrystals stable. O…H in HMX cocrystals plays an dominant role with the amount of more than 50%. C…O and C…C in BTF cocrystals and TNT cocrystals are more than that in CL-20 cocrystals and HMX cocrystals, which proves π packing is obvious in BTF cocrystals and TNT cocrystals.

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张安帮,曹耀峰,马宇,等.含能共晶堆积结构的理论研究[J].含能材料, 2015, 23(9):848-857. DOI:10.11943/j. issn.1006-9941.2015.09.004.
ZHANG An-bang, CAO Yao-feng, MA Yu, et al. Theoretical Research on Packing Structures of Energetic Cocrystals[J]. Chinese Journal of Energetic Materials, 2015, 23(9):848-857. DOI:10.11943/j. issn.1006-9941.2015.09.004.

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  • 收稿日期: 2014-11-28
  • 最后修改日期: 2015-03-22
  • 录用日期: 2015-03-23
  • 在线发布日期: 2015-07-21
  • 出版日期: 2015-08-28