In this study, all possible mono, di and trinitro-substituted triazine compounds as potential candidates for high energy density materials (HEDMs) have been investigated by using quantum chemical treatment. Computational chemistry is a valuable tool for estimating the potential candidates for high energy density materials. Geometric features and electronic structures of these nitro-substituted triazines have been systematically studied using ab initio and density functional theory (DFT, B3LYP) at the level of 6-31G(d,p), 6-31+G(d,p), 6-311G(d,p), 6-311+G(d,p), cc-pVDZ. Detonation performances were evaluated by the Kamlet-Jacobs equations based on the calculated densities and heats of formation. It is found that 2G derivative with the predicted densities of 1.9 g/cm3, detonation velocities of 9.43 km/s, and detonation pressures of 40.68 GPa may be novel potential candidates of high energy density materials (HEDMs). Moreover, thermal stabilities were investigated by calculating bond dissociation energies (BDE) at B3LYP/6-311G(d,p) level. Detailed molecular orbital (MO) investigation have been performed on these potential HEDMs.

Bu çalışmada bir ve daha fazla nitro grubu bağlı triazin türevleri üzerinde kuantum kimyasını kullanarak araştırma yapılmıştır. Yüksek enerji veren maddelerin patlayıcılık potansiyelini tespit etmede teorik kimya kullanışlı bir alandır. Elde edilen bütün nitrotriazine türevlerinin geometrik özellikleri, elektronik yapıları ab initio ve yoğunluk fonksiyon teorisi (DFT) metodları 6-31G(d,p), 6-31+G(d,p), 6-311G(d,p), 6-311+G(d,p), cc-pVDZ temel seviyeleri kullanılarak sistematik olarak tespit edilmeye çalışılmıştır. Patlama performansları yoğunluklar ve oluşum ısıları yardımıyla, Kamlet-Jakobs denkleri kullanılarak hesaplanmıştır. 2G türevine ait yoğunluk 1.9 g/cm3, patlama hızı 9.43 km/s ve patlama basıncı 40.68 GPa olarak bulunmuş olup, yüksek enerji veren yeni bir madde adayı olabilir. Bunların yanında homolitik bağ kopma enerjileri kullanılarak, elde edilen bütün bileşiklerin termal dayanıklılıkları B3LYP/6-311G(d,p) temel seviyesinde tespit edilmiştir. Detaylı moleküler orbital araştırmaları da bu maddeler üzerinde yapılmıştır.