對稱芳香族硝基含能材料撞擊感度的預測

郭嘉昒，劉玉存，王建華，袁俊明，房 偉，閆 濤

（1.中北大學 化工與環境學院，山西 太原，030051；2.四川科技職工大學 安全健康與環境工程系，四川 成都，610101）

作為評價硝基類含能材料安全性重要指標，撞擊感度通常以特性落高 h50表示，并由實驗測得[1]。因實驗本身存在危險性、不可重復性、結果偶然性，且無法對設計階段的化合物利用實驗獲知其撞擊感度等不足，有必要尋求撞擊感度與其分子結構關系，根據理論方法對硝基類含能材料撞擊感度進行預測。早期撞擊感度預測多為經驗關聯法，Edwards等[2]將硝基類含能材料撞擊感度與其爆熱相關聯，但未能建立撞擊感度與分子結構內在聯系。Kamlet和Adolph等[3]發現對于具有相似分解機理的硝基類含能材料，其撞擊感度對數值(lgh50)與氧平衡(OB100)之間存在著近似的線性關系，但誤差相對較大。邢郁明[4]提出摩爾活性指數（F）法，針對不同類型含能材料建立預測模型。人工神經網絡[5-6]自身透明性較差，無法給出明確的數學表達式，不便于進行機理解釋，無法有效建立分子結構與撞擊感度之間的定量關系。

本文從分子結構角度出發，對硝基類含能材料按照芳香性、對稱性分類，將分子結構參數與特性落高對數值(lnh50)作圖與線性回歸研究分析，得到一種新分子結構描述符，并選取35個對稱芳香族硝基類含能材料，對其特性落高對數值 lnh50進行線性回歸(Multiple Linear Regression，MLR)，利用6個檢驗樣本對模型進行檢驗和比較。為了克服對數模型造成誤差放大的缺點，提出通過細分含能材料種類，將 h50直接引入模型，同時選取8個對稱芳香族硝胺類含能材料作為訓練樣本與其特性落高h50建模分析。……