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高氮含能化合物具有高密度、正生成焓、高热稳定性及低感度等优点,其分子中氮含量相对较高,在爆炸之后主要生成大量的N2和H2O,对环境的污染较小。因此,一直以来都是高能量密度含能化合物的研究热点。本论文通过优化分子结构,设计并合成了一类基于硝基吡唑联双(1,2,4-三唑)类高氮含能化合物,并对其结构和性能进行了研究,研究内容主要分为以下两个部分:(1)基于硝基吡唑联双(1,2,4-三唑)类多硝基高氮含能化合物的合成研究以廉价易得的3,5-二甲基吡唑作为原料,经五步反应成功制备出具有对称结构的三环化合物4-硝基-3,5-双(1H-1,2,4-三唑-3-氨基)-1H-吡唑,再分别通过硝化和氧化反应将氨基转化为硝胺基和硝基以增加其密度和爆轰性能。采用1H、13C、红外和DSC对这三个化合物的结构进行了表征,采用理论计算预估了它们的爆轰性能,测试结果表明,这类含能化合物感度普遍较低(IS>20J,FS>270N),爆轰性能优良(8024-9008 m·s-1)。提出了酯与氨基胍盐构建1,2,4-三唑环的反应机理,并通过电荷平衡理论合理地解释了二硝胺化合物6的低感度。(2)基于4-硝基-3,5-双(1H-1,2,4-三唑-3-硝胺基)-1H-吡唑含能离子盐的合成研究以4-硝基-3,5-双(1H-1,2,4-三唑-3-硝胺基)-1H-吡唑为底物,通过去质子化或者复分解反应,与不同的富氮碱或盐反应合成了一系列新型高氮含能离子盐8-17。对这些离子盐进行结构表征、安全性能测试及爆轰性能理论计算。结果表明,成盐之后热稳定性能得到了很大提升,其中肼盐的综合性能最为突出,因此在高能钝感含能材料领域有较大的应用前景。