Energetické materiály na bázi nitramidů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Homolytická disociace vazby N-NO2 reprezentuje primární proces štěpení energetických materiálů pod vlivem tepelných účinku, nárazu, otřesu a elektrické jiskry. Štěpení vazby u nitramidů charakterizují jak homolytická vazebná disociační energie BDE(RCON-NO2), tak vazebná disproporcionační energie DISP(RCON-NO2), vyjádřená isodesmickou reakcí RCON-NO2 + SCON-H › RCON-H + SCON NO2, kde SCON NO2 je standardní nitramid (1-nitropiperidin-2-on, NPO). Tento typ virtuálního chemického výpočtu ruší efekty elektronové korelace, jenž doprovázejí teoretické výpočty volných radikálů. V této práci jsou homolyticky vazebná disociační energie BDE(RCON-NO2) a vazebná disproporcionační energie DISP(RCON-NO2) vypočteny pro 13 cyklických nitramidů DFT metodou B3LYP/6-311+G(d,p) a současně metodou DFT B3LYP/6-31G(d,p) byly vypočteny celkové náboje příslušných nitroskupin Q(NO2). Získané BDE a DISP energie byly korelovány s detonačními parametry jako čtverci detonačních rychlostí a detonačními teply. Získané vztahy umožňují detailnější popis závislostí mezi molekulární strukturou studovaných nitramidů a jejich výbušinářskými vlastnostmi.
Homolytic dissociation of the N-NO2 bond represents primary fission process of energetic materials under the influence of heat, impact, vibration and electric spark. The fission of nitramide bonds is characterized by homolytic bond dissociation energy BDE(RCON-NO2) or disproportionation bond energy DISP(RCON-NO2), which is expressed by an isodesmic reaction RCON-NO2 + SCON-H › RCON-H + SCON NO2, where SCON NO2 is a standard nitramide (1-nitropiperidin-2-on, NPO). This kind of virtual chemical calculation cancels the effect of electron correlation, accompanying the theoretical calculations of free radicals. In this thesis, the homolytic dissociation bond energy BDE(RCON-NO2) and disproportionation bond energy DISP(RCON-NO2) were evaluated for 13 cyclic nitramides using the DFT B3LYP/6-311+G(d,p) method and at the same time the total charges of corresponding nitro groups Q(NO2) were calculated by DFT B3LYP/6-31G(d,p) method. The evaluated BDE and DISP energies were correlated with detonation parameters as squares of detonation velocities and detonation heats. The resulting relationships allow a more detailed description of dependence between the molecular structure of evaluated nitramides and their explosive properties.
Homolytic dissociation of the N-NO2 bond represents primary fission process of energetic materials under the influence of heat, impact, vibration and electric spark. The fission of nitramide bonds is characterized by homolytic bond dissociation energy BDE(RCON-NO2) or disproportionation bond energy DISP(RCON-NO2), which is expressed by an isodesmic reaction RCON-NO2 + SCON-H › RCON-H + SCON NO2, where SCON NO2 is a standard nitramide (1-nitropiperidin-2-on, NPO). This kind of virtual chemical calculation cancels the effect of electron correlation, accompanying the theoretical calculations of free radicals. In this thesis, the homolytic dissociation bond energy BDE(RCON-NO2) and disproportionation bond energy DISP(RCON-NO2) were evaluated for 13 cyclic nitramides using the DFT B3LYP/6-311+G(d,p) method and at the same time the total charges of corresponding nitro groups Q(NO2) were calculated by DFT B3LYP/6-31G(d,p) method. The evaluated BDE and DISP energies were correlated with detonation parameters as squares of detonation velocities and detonation heats. The resulting relationships allow a more detailed description of dependence between the molecular structure of evaluated nitramides and their explosive properties.
Description
Citation
KŘIŠTOF, A. Energetické materiály na bázi nitramidů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2010.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie a technologie ochrany životního prostředí
Comittee
prof. Ing. Josef Čáslavský, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Zdeněk Friedl, CSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Milada Vávrová, CSc. (člen)
doc. Ing. Petr Dolejš, CSc. (člen)
doc. Ing. Jaromíra Chýlková, CSc. (člen)
doc. Ing. Pavel Jánoš, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2010-06-08
Defence
Student prezentoval výsledky své diplomové práce. Komise vyslechla posudky vedoucího a oponenta, poté se student vyjádřil k připomínkám, dotazům a po diskuzi následovalo hodnocení.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení