设计和合成钝感高能单质炸药(IHE)是当前炸药领域重要课题之一。炸药的感度和能量等性能决定于其多层次多尺度结构，而炸药分子是这些结构的开始，分子结构是决定炸药性能的本质原因之一。在分子中引入氨基，炸药的分子结构及其聚集态结构、感度和能量都能发生明显的变化。本文采用了密度泛函理论GGA/PBE、LDA/PWC、PM3方法和Kamlet–Jacbos方程研究了具有无环烃类、芳香杂环类、笼状和脂肪杂环类四种骨架结构的氨基衍生物的感度和爆轰性能。感度主要根据最弱键的键离解能(BDE)、键长(R)和硝基电荷(Qnitro)来判断；爆轰性能是将计算得到的理论密度(d)和生成热(HOF)代入Kamlet–Jacbos方程计算得出的。结果表明：(1)计算得到的炸药的理论密度值与实验值非常接近，证明了本文所选用的方法具有可靠性。(2)在共轭体系中，硝基对位或邻位上的氢原子被氨基取代后可以明显的增强化合物的能量密度和降低感度；非共轭体系中取代将导致感度增加，而能量基本无变化。另外，本文还采用BLYP和Dreiding力场相结合的方法讨论了含有氨基的典型炸药TATB的分子间相互作用对分子堆积模式的影响，并阐述了正六边形TATB晶体的生长过程。结果发现：(1)最合理的TATB二聚体有两种作用方式。一种是沿着分子平面以氢键(由分子中的氨基与相邻硝基形成)结合的方式；另一种是相互平行的π-堆积作用方式，正是这两种方式使得TATB能够生长成为具有平面层状结构的晶体。(2) TATB分子或TATB层在晶体生长过程中总是沿着正六边形的方向排列，并且其他的方向在热力学上是不合理的。模拟与实验结果具有一致性。采用COMPASS力场和LDA-PWC方法预测了由单层TATB (氨基-硝基分子间强氢键作用保持了TATB的层状结构的稳定性)与石墨烯交替覆盖组成的TATB/石墨复合物的一些性能：层间距3.4、生成焓-121.8kJ/mol、堆积密度2.112g/cm3、相对于石墨的带隙增加值0.2eV、爆热1.61kJ/g、爆压10.5GPa和爆速2.40km/s；复合物的润滑性能比石墨更优异。并且通过调节TATB层与石墨层的分子数目比及覆盖顺序，复合物的性质也会发生改变。以上结果表明，氨基能够显著影响炸药的结构和性能。