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量子化学及其拓展 版权信息
- ISBN:9787030670991
- 条形码:9787030670991 ; 978-7-03-067099-1
- 装帧:一般胶版纸
- 册数:暂无
- 重量:暂无
- 所属分类:>>
量子化学及其拓展 内容简介
用量子化学和分子动力学等理论方法,阐明高能化合物分子、晶体和复合材料的结构和性能。开创高能量密度化合物的分子设计和高能量密度材料的配方设计,在国防航天和相关民用均具广泛重要应用价值。以微观基础科学和宏观应用科学的深度融合,促进了含(高)能材料学科、国防科技和生产的跨越式发展。
量子化学及其拓展 目录
目录
代序一 唐敖庆为《硝基化合物的分子轨道理论》专著作序
代序二 陈凯先推荐“高能量密度材料设计方法与应用”成果申报国防科技进步特等奖
代序三 肖鹤鸣应邀为《含能材料》期刊“观点”栏目撰稿
前言
**篇 高能化合物的合成、结构和性能
1 硝胺和硝基炸药的合成 3
1.1 Mannich反应机理 3
1.1.1 Ge和Ae值静态判据 3
1.1.2 亚胺盐与呋喃的动态反应机理 16
1.2 硝化反应机理 22
1.2.1 甲苯三段硝化前线轨道理论 22
1.2.2 芳烃亲电取代气相和液相动态研究 28
2 水解反应机理 44
2.1 硝酸酯水解反应机理 44
2.1.1 硝酸酯MM力场参数的确定和应用 44
2.1.2 硝酸甲酯水解和溶剂效应的QM+MM研究 52
2.1.3 硝酸甲酯与不同亲核试剂的SN2反应 59
2.2 硝胺水解反应机理 64
2.2.1 环脲硝胺HEDC的水解安定性 64
2.2.2 伯硝胺酸催化分解动力学 70
3 热解机理和撞击感度 77
3.1 热解反应机理 77
3.1.1 苯酚硝基衍生物 77
3.1.2 四唑衍生物及其金属盐 87
3.2 撞击感度理论判据 94
3.2.1 *小键级原理和*易跃迁原理 94
3.2.2 热解引发反应活化能判据 110
3.2.3 **性原理带隙判据 125
3.2.4 撞击感度QC判据综述 134
3.2.5 从爆轰性能求静电感度 144
4 热力学性质和光谱波谱解析 153
4.1 生成热理论计算 153
4.1.1 四唑衍生物的生成热 153
4.1.2 多硝基立方烷的生成热 160
4.2 振动光谱解析:甲硝胺的谐振光谱 167
5 含能金属配合物/炸药的实验-理论 177
5.1 NTO镉配合物的合成、晶体结构和QC 177
5.2 TNPDU的非等温热解动力学和QC 188
6力学性能MD模拟 198
6.1 TATB/氟聚物PBX 198
6.2 HMX及其为基PBX 206
7 发射药的结构和性能 214
7.1 纤维素和硝化纤维素的QC计算 214
7.2 单基药和双基药的MD模拟 221
8 高能体系中的分子间作用 229
8.1 气相和晶体中分子间作用 229
8.1.1 含—CNO2和—NH2体系 229
8.1.2 TATB及其吸附水体系 235
8.1.3 FOX-7和NTO 249
8.1.41 H-ANTA 269
8.2 复合体中分子间作用:PBX的QC研究 277
8.3 分子间作用精确分割 284
8.3.1 渐近修正SAPT(DFT)新方法 284
8.3.2 环丙氮烷多聚体的分子间作用和氢键研究 299
第二篇 高能量密度材料设计方法与应用
9 HEDC能量和稳定性结合的QC标准 313
9.1 晶体密度的QC预测方法 313
9.1.1 八硝基立方烷的结构与性能 313
9.1.2 硝胺类化合物晶体密度的QC预测 325
9.2 爆速、爆压和比冲的QC计算方法 335
9.2.1 多硝基金刚烷的结构-性能关系 335
9.2.2 从DPO衍生物中寻求固体推进剂用HEDC 343
10 有机笼状类HEDC分子设计晶体结构-性能关系 354
10.1 多硝基六氮杂金刚烷的分子设计 354
10.2 CL-20四种晶体和静压力对ε-CL-20晶体的影响 360
10.3 双高五棱柱烷多取代衍生物 369
10.3.1 PNBPPs的分子设计 369
10.3.2 多取代基BPPs的分子设计 378
11 氮杂环类HEDC分子设计晶体结构-性能关系 387
11.1 螺环硝胺类的结构-性能研究 387
11.2 双环-HMX晶体结构和性能 399
12 高氮类HEDC分子设计 412
12.11,2,4,5-四嗪类HEDC的分子设计 412
12.2 钝感高能炸药设计的新理念 422
13 芳香族等类HEDC分子设计 433
13.1 甲苯类硝基衍生物的结构和性能 433
13.2 HNS多取代基衍生物的结构和性能 442
13.3 HNAB多取代基衍生物的结构和性能 452
14 高能复合体系四大性能理论研究 463
14.1 物理相容性理论判据 463
14.2 安全性理论判据 471
14.2.1 不同配比和温度的AP/HMX混合物 471
14.2.2 以改进新力场模拟AP/HMX混合物 477
14.2.3 RDX基PBX模型、结构、性能与感度的关系 485
14.3 力学性能MD预测 494
14.3.1 PBX初始模型力学性能与温度和浓度的关系 494
14.3.2ε-CL-20晶体及以其为基的PBX的力学性能 500
14.3.3 TNAD基PBX的力学性能 506
14.4 爆燃性理论计算 515
14.4.1 HMX基四组分体系的结构与性能 515
14.4.2 双环-HMX基PBX的爆炸性 524
14.4.3 脂肪族硝酸酯爆燃性预测 533
15 HEDM配方设计:ε-CL-20基PBX 544
16 高能固体推进剂和推进剂/衬层的配方设计 553
16.1 高能固体推进剂性能和配方设计专家系统 553
16.2 高能固体推进剂/衬层的配方设计 554
17 高能安全共晶炸药的实验和理论:ε-CL-20/HMX共晶 562
18 极端条件下炸药分解机理AIMD模拟 571
18.1 冲击加载下三类炸药的引发分解机理 571
18.2 高温下 3,6-二叠氮基-1,2,4,5-四嗪晶体的分解机理 578
18.3 高温耦合高压下HMX晶体的分解机理 588
19 国际领先水平成果报奖和思考 598
19.1 项目和原创点简介 598
19.2 鉴定、推荐和提名 599
19.3 评奖和思考存疑 603
第三篇 量子炸药化学拓展补遗
20 小分子激发态高精度计算 607
21 黏土和有机共轭体系的MM研究 620
22 乙烯分子在沸石中传输行为的MD模拟 629
23 系列功能染料结构-性能QC研究 641
24 卤素与卤素、卤素与卤化氢反应机理及应用 648
24.1 F2+Cl2→2ClF反应机理 648
24.2 Cl2+2HBr=2HCl+Br2反应机理及其应用 649
24.3 其他卤素与卤素、卤素与卤化氢的反应机理 649
25 叠氮类分子簇化合物结构-性能关系 666
26 硝基芳烃结构-毒性关系和致毒机理 675
26.1 硝基芳烃对圆腹雅罗鱼毒性的DFT研究 675
26.2 硝基芳烃对斜生栅藻毒性的QSAR研究 675
结语 690
附录 肖鹤鸣主要业绩
附录1 教学和科研任务 693
附录2 期刊学术论文目录 695
附录3 教材和专著目录 716
附录4 教研成果奖 717
附录5 荣誉称号和社会兼职 718
量子化学及其拓展 作者简介
肖鹤鸣,1940年7月出生,江苏泰兴人。南京理工大学化学教授、材料学博士生导师。应用量子化学家、材料物理化学家。1963年毕业于南京大学化学系,1978~1980年吉林大学量子化学进修班结业。自1990年以来,先后出访苏联、荷兰、法国、美国、新加坡和捷克等国,在国内外作特邀报告数十次。曾任南京理工大学教材建设委员会副主任、物理化学学科负责人、材料学学术带头人。任我校分子与材料计算研究所所长;西北大学兼职教授、中国工程物理研究院化工材料研究所兼职教授;《化学物理学报》、《含能材料》等期刊编委。 系统地从事物理化学和含能材料的交叉研究,是我国量子炸药化学[含(高)能材料计算学]创始人和主要开拓者。主讲过物理化学、量子化学等大学生和研究生课程10门以上,指导硕士、博士、博士后和国内外访问学者百余人。获全国教学成果奖1项,获省部级成果奖9项。主持国家安全重大基础研究(国防973)项目子专题和国家自然科学基金等科研项目30多项。在国内外学术期刊上发表论文500多篇,出版学术专著9部。论著被广泛引用和应用,在国内外产生广泛影响。 被评为首批“江苏省优秀研究生教师”(1989年)、“江苏省优秀博士生导师”(2002年),全国优秀博士学位论文(2001年)及其提名奖(2009年、2010年)指导教师,先后四次被评为江苏省优秀博士学位论文指导教师,1993年起获国务院政府特殊津贴。 2004年1月至2018年底,作为基础和预先研究项目总负责人和第一完成人,独树一帜,开创并引领了“高能量密度材料设计方法与应用”全面系统深入研究,“总体达到国际领先水平”;把微观基础研究与宏观应用研究深度融合,构成完备科学体系;有力推进了含(高)能材料学科和国防科技“重大跨越式发展”;成为常规兵器、核武器、航天和火箭军等重要研究项目的理论指导和技术支撑,产生了重大军事、社会和经济效益。
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