新型绿色硝化剂N₂O₅的各类硝化体系具有反应温度易控制,产物分离简单、得率高的优点。其有机体系硝化选择性强,多数无需废酸处理;其无机硝化体系硝化无选择性,硝化能力强,基本不发生氧化等副反应,二者为两种互补的硝化体系,这一独特的性质使其在硝化反应中有着广泛的应用前景,鉴于N₂O₅在硝化领域的重要性,本文对N₂O₅硝化应用进行了研究。通过拉曼光谱可知在N₂O₅/HNO₃、N₂O₅/20%发烟硫酸、N₂O₅/CH3NO2、N₂O₅/CH2Cl2四种体系中均存在NO₂⁺,其N₂O₅/HNO₃、N₂O₅/20%发烟硫酸体系中NO₂⁺强度明显强于其有机体系强度,而N₂O₅/20%发烟硫酸体系中NO₂⁺强度又远远强于N₂O₅/HNO₃体系。以N₂O₅/HNO₃体系为硝化剂硝化吡唑时,制备出1-硝基吡唑,并进行工艺优化,产率仅40.84%,不具备工程化放大优势。以N₂O₅/20%发烟硫酸为硝化体系硝化吡唑时,硝化温度范围广,N₂O₅溶解度受温度影响小,50℃低温条件下反应一步法得到1,3-二硝基吡唑,产率最高为90.48%,此反应不仅节约原料,反应温度低,生成物产率高,此反应还具有绿色硝化特性,废液经浓缩后可多次循环利用,大量减少废水排放,具有很大的研究价值;在170℃条件下,一步法得到微量3,4,5-三硝基吡唑（TNP）,经过薄层色谱及熔点进行了表征,但始终无法扩大产量,方法有待进一步探索。以N₂O₅/20%发烟硫酸体系硝化1-甲基吡唑时,在85℃条件下,得到产物1-甲基-3,4-二硝基吡唑,且对该体系的反应条件进行了优化,表明最优工艺为:反应温度80-85℃,反应时间1h,1-甲基吡唑与N₂O₅的摩尔比1:5,此时产物得率为80.65%;以N₂O₅/20%发烟硫酸体系硝化1-甲基吡唑,在165℃条件下,得到产物1-甲基3,4,5-三硝基吡唑,且对该体系的反应条件进行了优化,表明最优工艺为:反应温度165-170℃,反应时间1.5h,1-甲基吡唑与N₂O₅的摩尔比1:5,此时产物得率为60.32%。以上二者反应产率高,制备耗时短,产物容易分离,均具备较高的研究价值。探索了N₂O₅/HNO₃硝化体系直接硝化乌洛托品制备RDX的工艺,发现仅仅在反应浓度较低时方可生成纯净的RDX,在浓度较高是有其他副产物生成。探索了N₂O₅/HNO₃硝化体系再硝化RDX工艺,通过质谱表征推断此方法可行,生成RDX一段硝化与二段硝化产物。