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作为军事武器的能源和民用做功工质,含能材料一直是国防工业以及国民经济中重要的基础产业和重点研究领域。而如何解决含能材料的“高能量”、“高安全性”这一相互制约的矛盾,获得新一代高能钝感炸药,一直是国内外同行关注的热点。1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(简称FOX-7)正是在这一背景下新近合成的新型高能低感炸药,其稳定的分子结构、优良的综合性能和广阔的应用前景引起了含能材料研究者的高度重视。为了进一步挖掘FOX-7的优越性能,并探索出更加理想的新型含能材料。本文合成了6种FOX-7的盐和衍生物,首次培养出6种化合物的单晶,并用X-射线四圆衍射仪测定了晶体结构。这6种化合物分别是:FOX-7的胍盐[G(FOX-7)]、1-氨基-1-肼基-2,2-二硝基乙烯(AHDNE)、1-氨基-1-甲胺基-2,2-二硝基乙烯(AMFOX-7)、2-(二硝基亚甲基)-1,3-二氮戊烷(DNDZ)、FOX-7的钾盐[K(FOX-7)·H2O]、2-(二硝基亚甲基)-1,3-二氮戊烷钾盐[K(DNDZ)]。运用Gaussian 03程序对G(FOX-7)、AHDNE、AMFOX-7、DNDZ进行了几何优化和频率计算,提供了几何构型参数、自然原子电荷、前线轨道能量及组成。在非等温条件下,运用DSC-TG/DTG方法研究了以上6种化合物的热行为。用Kissinger法、Ozawa法、微分方程法和积分方程法确定了AHDNE、AMFOX-7和K(DNDZ)热分解过程的非等温反应动力学参数、热分解反应动力学机理函数。并得到了6种化合物在峰温处的热分解反应活化熵(△S≠)、活化焓(△H≠)、活化自由能(△G≠)及临界热爆炸温度(Tb)。测定了FOX-7及6种化合物的的连续比热容。并在此基础上,计算了各化合物以298.15 K为基准,283-353 K温区的热力学函数值(焓、熵和吉布斯自由能)。利用比热容与温度的关系式及热分解参数计算出FOX-7、AHDNE、AMFOX-7、DNDZ和K(DNDZ)的绝热至爆时间,从而可以更直观地评定各化合物的热安定性和安全性。