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呋咱和四唑类高氮含能化合物分子结构中含有大量的N-N.C-N.N=N和C=N键,具有高氧平衡、高密度、高生成焓、钝感、热稳定等特性,且燃烧产物大多为N2,是近几年研究较多的高氮杂环含能材料。以乙二醛、盐酸羟胺为起始原料,经过中间体3,4-二氨基乙二肟(DAG)分子内脱水合环得到3,4-二氨基呋咱(DAF)；DAF经过缩合、氯代、氨化三步反应合成了5,6-二氨基呋咱[3,4-b]吡嗪(DAFP)；DAFP经过与甲醛羟甲基化、三硝基甲烷(NF)缩合反应得到了N,N’-二(三硝基乙基)-5,6-二氨基呋咱毗嗪(DNFP)；以三氟乙酸酐和硝酸为硝化剂硝化DAFP合成了1,2,3-三氮唑[4,5-e]呋咱并[3,4-b]吡嗪-6-氧化物(TNFPO)；以硫酸和硝酸为硝化剂硝化DAFP合成了5-氨基-6-硝胺基呋咱[3,4-b]吡嗪(ANFP)；以30%双氧水、硫酸为氧化体系氧化DHFP合成了3-氨基-4硝基呋咱。并优化部分合成工艺条件,及论证DAF.DNFP.TNFPOI的合成反应机理。利用氨基、叠氮化钠及原甲酸三乙酯[3+2]环加成反应可以生成1H四唑。分别研究了以3,4-二氨基呋咱(DAF)、5-氨基四唑(5-AT)、1,5-二氨基四唑(DAT)为底物的此类环加成反应。其中5-氨基四唑反应可以直接环加成反应得到1,5-双四唑,考察了反应温度及溶剂对此环加成的影响。DAF经过氧化、环加成、亲核取代及环加成等四步反应合成了3,4-二(1H1-四唑基)呋咱(TTF)。DAT分别经过氨基保护、环加成、脱保护等三步反应分别合成了1’-氨基-1’H-1,5’-双四唑(ATT)；并优化部分工艺条件。利用IR、1H NMR、13C NMR及MS对目标化合物进行了表征；同时采用密度泛函理论密DFT/B3LYP方法计算了化合物的爆压、爆速、生成热、密度等爆炸性能参数,结果表明分子结构中引入多硝基有利于提高化合物的密度、爆速及爆压。