本论文以制备笼型化合物4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环十二烷(TEX)为基础,设计并合成了笼型化合物3,5,12-三烷基-3,5,12-三氮杂异伍尔兹烷,同时提出新型多硝基笼型含能材料3,5,8,10,11,12-六配苄-3,5,8,10,11,12-六氮杂异伍尔兹烷的设计构想。在TEX的合成中,本论文使用酸性离子液体对其进行了催化合成,并优化了合成工艺,使收率达到46.2%,纯度达到99.6%；同时研究了中间产物1,4-二甲醛-2,3,5,6-四羟基哌嗪(DFTHP)的投料比、酸碱度和反应温度对收率的影响。目前已有的笼型化合物,例如CL-20是以小分子化合物为原料进行成笼反应,这种方法使成笼过程缺乏有序性,会产生多种不同晶型的副产物。故本论文提出的笼型化合物3,5,12-三烷基-3,5,12-三氮杂异伍尔兹烷的合成思路是以合成具有导向性的中间底物为基础,进而采用曼尼希法来获得目标产物。在验证3,5,12-三烷基-3,5,12-三氮杂异伍尔兹烷的设计路线时,我们发现由于空间位阻效应使得成笼反应难以进行,且产物分离困难,因此最后本论文设计了以尿素为原料合成三嗪类化合物三聚氰胺作为中间产物；或者直接采用均三嗪的衍生物2,4,6-三羰基均三嗪为中间产物,再利用曼尼希法合成目标产物3,5,8,10,11,12-六配苄-3,5,8,10,11,12-六氮杂异伍尔兹烷的合成思路。