随着科学技术不断进步,军民应用领域对新型含能材料也提出了更高的要求。新型含能材料是在保持传统含能化合物高能量的基础上,探索兼具热稳定性和机械稳定性等特性的新型含能化合物。纵观含能材料的研究历史,富氮稠环是一类独特的大共轭结构,其包含两个或两个以上的苯环或杂环。它的大共轭结构可以构成平面性良好的分子;而且富氮稠环分子可修饰位点较多,通过官能团取代的方式可以进一步提高氮含量,使其达到提升能量水平的目的,也因此被认为是传统含能材料的有力竞争者。含氟类含能材料指的是含能化合物分子中与碳原子连接的氢被氟取代的一类化合物。第一,氟原子可以作为氢键受体参与分子间或分子内氢键的形成;第二,含氟基团的引入能有效提高含能材料分子的密度和化学稳定性;第三,氟元素在含能材料的分解过程中能起到氧原子的作用,从而使母体分子具有更好的氧平衡。综上所述,设计并合成新型含氟稠环含能化合物是开发高能低感含能化合物的一种重要方式。本文选择具有高氮含量和良好热稳定性的1,2,4,5-四嗪环作为反应基体,设计并合成了几种新型三氟甲基取代1,2,4,5-四嗪稠环含能化合物及其高能盐,对它们的结构和主要性能进行了表征计算。主要工作如下:1.论文第二章采用已知的含能分子作为基础结构单元,通过官能团转化的方法引入不同含能基团而合成出相应的含能化合物。具体采用6-（3,5-二甲基吡唑）-3-（三氟甲基）-[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪为底物,通过氨化、硝化、成盐及氧化而合成出5个含能化合物。论文通过核磁氢谱和碳谱、单晶、元素分析等确认了这些化合物的结构。通过实测密度、热分解温度、机械敏感度;计算分子间弱相互作用力种类及比例和爆轰性能初步探索了这些化合物的性质。2.论文第三章使用硝基胍对目标化合物进行综合性能改性。设计并合成了3-三氟甲基-6-硝基胍基[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪化合物。硝基胍作为已知的高能量高密度钝感含能材料,常作为提高高能密度材料密度的基础原料;而且胍类化合物具有含氮量高、感度较低、热分解过程中的产物多为氮气、水蒸汽等优点。具体的,采用硝基胍对原料3-三氟甲基-6-（3,5-二甲基吡唑）[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4,5]四嗪进行亲核取代反应而得到硝基胍取代的稠环含能材料,并对化合物的物理性质及热性质进行了表征。