3 Vibrational Up-Pumping: Predicting Impact Sensitivity of Some
Energetic Azide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.2 Aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.3 Test Set of Energetic Azides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.4 Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.5 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.5.1 Bond Rupture of Explosophoric N
À
3 . . . . . . . . . . . . . . . . .
73
3.5.2 Metallisation in the Azides: Case Study of a-NaN 3 . . . . . . 81
3.5.3 Up-Pumping and Impact Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.7 Suggestions for Future Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4 Vibrational Up-Pumping in Some Molecular Energetic
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.2 Aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.3 Model Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.4 Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4.5 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.5.1 Electronic Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
4.5.2 Vibrational Structure of Some Organic Energetic
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.5.3 Vibrational Up-Pumping in the Molecular Energetic
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.6 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
4.7 Suggestions for Further Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
5 Vibrational Up-Pumping in Polymorphic
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
5.2 Aims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
5.3 Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
5.4 Results and Discussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
5.4.1 Polymorphism of HMX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
5.4.2 Polymorphism of FOX-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
5.5 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5.6 Suggestions for Further Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
6 General Conclusions and Future Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
6.1 General Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
6.2 Future Directions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
xiv
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