金刚烷是一种由10个碳原子和16个氢原子组成的笼状烃类化合物,具有密度大、热值高等特点,其衍生物多硝基金刚烷具有能量和密度高、稳定性好等优点,受到人们的广泛关注,已经在计算、合成、光谱、波谱、性能等方面做了大量的研究[1-3]。本文通过在金刚烷的不同位置连接硝基,设计了16种硝基金刚烷类化合物(如表1所示),采用密度泛函理论的B3LYP方法在6-31G基组水平下获得了16种硝基金刚烷的红外光谱,结果表明硝基的对称伸缩振动频率随着硝基数目的增加发生红移,而反对称伸缩振动出现蓝移。利用Kamlet–Jacobs公式估算了其爆轰性能。通过键离解能(BDE)和能级差的计算对化合物的稳定性进行了初步估计。结果表明,硝基金刚烷的密度、爆速、爆压、爆热随着硝基个数的增加而增加,且对于硝基个数相同的多硝基金刚烷,硝基连接在亚甲基上的性能优于连接在次甲基上的性能。多硝基金刚烷化合物的稳定性随硝基个数的增加而降低,且对于硝基个数相同的多硝基金刚烷,硝基连接在次甲基上的稳定性优于连接在亚甲基上的稳定性。