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合成了3,3-二硝基氮杂环丁烷（DNAZ）及其盐和衍生物,培养出九种化合物的单晶,并用X-射线四圆衍射仪测定了晶体的结构。这九种化合物分别是:N-叔丁基-3,3-二硝基氮杂环丁烷硝酸盐（BDNAZ·HNO3）、3,3-二硝基氮杂环丁烷盐酸盐（DNAZ·HCl）、N-乙酰基-3,3-二硝基氮杂环丁烷（ADNAZ）、N-甲酰基-3,3-二硝基氮杂环丁烷（FDNAZ）、1-（2′,4′-二硝基苯）-3,3-二硝基氮杂环丁烷（2,4-DNBDNAZ）、1,1′-亚甲基-双-（3,3-二硝基氮杂环丁烷）（DNAZ-CH2-DNAZ）、3,3-二硝基氮杂环丁烷3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮盐（DNAZ·NTO）、3,3-二硝基氮杂环丁烷苦味酸盐（DNAZ·PA）、3,3-二硝基氮杂环丁烷3,5-二硝基水杨酸盐（DNAZ·3,5-DNSA）。用ADF（Amsterdam density functional）的DFT（Density Functional Theory）方法对化合物进行了几何优化和频率计算,提供了计算所得的几何构型参数、原子间Mayer键级、原子Hirshfeld电荷和前沿轨道能量及组成。在非等温条件下运用DSC方法研究BDNAZ·HNO3、DNAZ·HCl、DNAZ·PA、DNAZ-CH2-DNAZ、DNAZ·NTO和DNAZ·3,5-DNSA的热行为。用Kissinger法、Ozawa法、微分方程法和积分方程法确定了DNAZ·NTO、DNAZ·3,5-DNSA和DNAZ·PA热分解过程的非等温反应动力学参数、表观活化能（E）、指前因子（A）、热分解反应动力学机理函数、热分解反应的活化熵（△S≠）、活化焓（△H≠）、活化自由能（△G≠）及热爆炸临界温度（Tb）。在微热量仪的连续比热容测定模式下测定了ADNAZ、DNAZ·HCl、DNAZ·PA2,4-DNBDNAZ、DNAZ·NTO和DNAZ·3,5-DNSA的比热容。利用温度T与比热容的特定关系通过热力学方程计算出标题化合物以298.15K为基础在283.4～354.9K温区的热力学函数:焓、熵和吉布斯自由能;由比热容与温度的关系式及热分解参数得到了DNAZ·NTO、DNAZ·PA和DNAZ·3,5-DNSA从开始分解到爆炸所需的时间即绝热至爆时间。