近十年来,高氮含能化合物已经成为含能材料领域的前沿和发展方向。高氮含能化合物分子中含有大量N-N键和C-N键,因而具有高正生成焓和高密度,将广泛用于军事和民用方面。由于其重要的研究价值,本论文设计并合成了多种新型高氮含能化合物,并研究了其性能,研究内容主要分为以下三个部分:(1)联1,3,4-噁二唑类高氮含能化合物的合成研究以二氨基乙二肟和丙二酸二乙酯为起始反应原料,两步法合成3,3’-联1,3,4-噁二唑-5,5’-二乙酸,再将该羧酸衍生物硝化,成功的合成了具有多硝基结构的5,5’-二(三硝基甲基)-2,2’-联1,3,4-噁二唑。并对所合成的化合物进行了结构表征、感度性质和热稳定性性能的测试及爆轰性能的理论研究。结果表明,该多硝基化合物具有良好的爆轰性能(爆速8764 ms-1,爆压33.2 GPa),感度适中,因而具有潜在的应用价值。(2)联1,3,4-噁二唑类氟代多硝基高氮含能化合物的合成研究以5,5’-联1,3,4-噁二唑-2,2’-二乙酸乙酯为底物,通过水解、硝化等反应,合成结构对称的5,5’-二(氟代二硝基甲基)-2,2’-联1,3,4-噁二唑。并选择不同的反应溶剂、反应时间和投料比,考察了这些因素对反应结果的影响。(3)联1,3,4-噁二唑类高氮含能盐的合成研究以2,2’-联1,3,4-噁二唑-5,5’-二硝基二乙酸乙酯为底物,通过去质子化或者复分解反应,与不同的富氮碱反应合成一些列新型高氮含能离子盐。对所有的含能盐进行了全面的结构表征、稳定性能测试及爆轰性能理论研究。结果表明,大多数含能盐的热分解温度高于180℃,感度较低,具有实际应用价值。