氮杂环类含能化合物的分子结构中含有大量N-N和C-N键,氮气是主要分解产物,具有较大的环张力和较高的生成焓,氧平衡值趋于零或达到正值。这类化合物具有较大的应用价值,可以拓展含能材料的研究范畴。氮杂环类含能化合物的合成研究是国内外含能材料领域的研究热点,近年来国内外学者对噁二唑、咪唑、吡唑、三唑、四唑等各种氮杂环进行了广泛研究。本论文以设计与合成高能钝感含能化合物为目标,设计了一些以氮杂环为母体,引入其他含能基团或氮杂环的含能化合物,并进行了合成探索与分析。以4-氯吡唑为原料,合成了3,4-双（4-氯-3,5-二硝基-1H-吡唑-1-基）甲基)-氧化呋咱,通过溶剂蒸发获得到了晶体。通过核磁共振、傅里叶红外光谱、热失重分析仪、差示扫描量热仪、X射线单晶体衍射仪对该化合物及其反应中间体的结构进行了表征。结果显示该化合物属于正交晶空间群Pbca,在晶胞中有8个分子（Z=8）,在296K时具有1.836 g·cm–3的晶体密度。采用Kamlet-Jacobs半经验方程计算了3,4-双（（4-氯-3,5-二硝基-1H-吡唑-1-基）甲基）-氧化呋咱的爆速8304 m·s-1和爆压30.5 GPa,采用BAM标准方法对其进行感度测定,测得撞击感度为9 J,摩擦感度为180 N。以4-氯吡唑为原料,合成了双（3-（4-氯-3,5-二硝基吡唑-基）甲基）-偶氮-1,2,4-噁二唑,通过溶剂蒸发获得到了晶体。通过核磁共振、傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪、X射线单晶体衍射仪对该化合物及其反应中间体的结构进行了表征。结果显示该化合物属于单斜晶空间群P21/n,在晶胞中有2个分子（Z=2）,在296 K时具有1.828 g·cm–3的晶体密度。采用Kamlet-Jacobs半经验方程计算了双（3-（4-氯-3,5-二硝基吡唑-基）甲基）-偶氮1,2,4-噁二唑的爆速8028 m·s-1和爆压28.6 GPa,采用BAM标准方法对其进行感度测定,测得撞击感度为10 J,摩擦感度为180 N。以5-氨基四唑为反应底物,通过亚甲基连接1,2,4-三唑和1,3,4-噁二唑,设计了两种高能钝感化合物（2-（（5-（硝基氨基）-1,3,4-噁二唑-2-基）甲基）-2H-四唑-5-基）硝酰胺和（2-（（5-（三硝基甲基）-4H-1,2,4-三唑-3-基）甲基）-2H-四唑-5-基）硝酰胺。对目标化合物的合成进行了探索,通过核磁共振仪、傅里叶红外变换光谱仪、X射线单晶体衍射、差式扫描量热仪对已有产物进行了表征。以追求高能、钝感、综合性能优异的含能化合物为发展目标,本文以多硝基吡唑和5-氨基四唑为底物,引入其他氮杂环,增加含能基团,设计并合成了几种含能化合物。通过核磁共振、傅里叶红外光谱、热失重分析仪、差示扫描量热仪、X射线单晶体衍射仪对产物及其反应中间体的结构进行了表征。采用Kamlet-Jacobs半经验方程计算了产物的爆速爆压并采用BAM标准方法测定了感度。