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黑索金(RDX)是一种敏感高能优质炸药,同时也是宇航和导弹武器等推进系统所用的固体推进剂和炸药的主要成分。本论文首先利用从头算梯度修正密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d,p)水平上,计算了高能炸药RDX及其热解中间产物C3H6N5O4和NO2等的电子结构、能量、键级和一些热力学性质,并在此基础上,计算了键离解能和反应速率常数。我们还分别从键级和键离解能角度,讨论了RDX的热解机理,利用两种方法分析得到的结果一致。
其次,利用含微扰三重修正的单、双激发耦合簇CCSD(T)理论,对Ar-N2分子间相互作用势能面进行了从头算超分子计算。运用完全平衡修正方法校正基组重叠误差(BSSE)。计算结果表明:T-型结构是Ar-N2体系最稳定的构型,其势阱深度De为12.40meV,对应的分子间平衡距离Rm是3.70A。计算得到的表征势能面的各项异性的值△Rm,△R0和△De分别是0.56A,0.54A和2.68meV。与其他人的研究结果相比,我们计算的势能面与实验结果更趋一致。
第三,利用超分子二到四阶多体微扰理论和扩展的相关一致基组(aug-cc-pVTZ)结合有效的中点键函数(3s3p2dlflg)计算水二聚物的平衡结构和分子间相互作用势,并用平衡方法修正基组重叠误差。在MP2/aug-cc-pVTZ理论级别优化水二聚物几何构型。与正常优化的结果相比,平衡修正优化得到的RO-O和α值分别轻微的增加0.02A和0.19°,同时,θ的值减小0.013°。在MP2水平用扩展的相关一致基组结合有效键函数,预言了RO-O和△ECP值分别为0.923A和-4.86kcal/mol,计算结果与实验值符合得很好。用exp-4.2势函数拟合分子间相互作用能的离散点,拟合结果与从头算结果一致。