在B3LYP/6-31G**水平上研究了2种取代基（-NO₂,-NH₂）取代嘌呤化合物碳上及氮上的氢原子生成的衍生物的几何构型、电子结构和含能性质。采用NBO方法计算了原子电荷,分析了分子内的相互作用,通过设计等键计算了6种衍生物的生成热。结果显示,这6种衍生物都有正的生成热和高的解离能,都有成为成为品优HEDC材料的潜力。在嘌呤环化合物中如果-NH₂与环上的N原子相连并且临位有-NO₂时整个分子的稳定性会下降。基于密度泛函方法,在B3LYP/6-311G**水平上我们优化了氮杂环的硝基氨基衍生物,考察了这类分子的结构稳定性和爆轰性能,红外光谱等性质。结果表明这类分子具有足够的稳定性,氢键是这类分子足够稳定的内在原因,并且符合基团加和原则。从中筛选了两种最有可能成为含能分子的结构,分别是E和F。硼基含能材料一直以来是含能分子研究领域的热点之一,我们用硝基和氨基取代硼烷分子中的氢原子,设计了一系列新型的高能量密度分子。计算了这些分子的结构稳定性和含能性质,结果表明,这类分子是理想的潜在的高能量密度化合物。