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四嗪类含能化合物具有高密度、高生成焓、钝感、热稳定等特性,且燃烧产物大多为N2,对环境友好,是近几年研究较多的高氮杂环含能材料。(1)四嗪含能化合物的合成以硝酸胍、水合肼和乙酰丙酮为起始原料合成BT,然后以BT为前驱体,经亲核取代反应,合成多种四嗪含能化合物：3,6-二氨基-1,2,4,5-四嗪(DAT)、3-肼基-6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪(HDMPT)、3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)、3,3’-偶氮双(6-氨基-1,2,4,5-四嗪)(DAAT)、3,6-二氯-1,2,4,5-四嗪(BCT)、3-(3,5-二甲基吡唑)-6-(3-氨基-1,2,5-噁唑-4-氨基)-1,2,4,5-四嗪(MPAOT)、3,4-双[6-(3,5-二甲基吡唑)-1,2,4,5-四嗪-3-氨基]呋咱(BTF)以及3,6-双(3-氨基-1,2,5-噁唑-4-氨基)-1,2,4,5-四嗪(BOAT)等。对其结构进行了相关表征和确认,同时对合成BDT、 BCT以及BOAT等反应的机理进行了研究。(2)三硝基乙基四嗪类含能化合物的合成探索以2,2,2-三硝基乙基为取代基单元的新型1,2,4,5-四嗪类高氮含能化合物的合成方法,研究了其反应发生的机理,考察了DAT、 DAAT、 BOAT、 DHT以及BCT与2,2,2-三硝基乙醇的取代反应。DAT、 DAAT和BOAT与2,2,2-三硝基乙醇反应分别得到了N3,N6-双(2,2,2-三硝基乙基)-3,6-二氨基-1,2,4,5-四嗪(BTAT)、3,3’-偶氮双[N-(2,2,2-三硝基乙基)-6-氨基-1,2,4,5-四嗪](BATAT)、3,6-双[N3-(2,2,2-三硝基乙基)3-氨基-1,2,5-呋咱-4-氨基]-1,2,4,5-四嗪(BTOAT)。DHT与2,2,2-三硝基乙醇发未生成目标化合物N3,N6-双(2,2,2-三硝基乙基)-3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(BTHT)。 BCT与2,2,2-三硝基乙醇反应得到一取代化合物3-氯-6-(2,2,2-三硝基乙氧基)-1,2,4,5-四嗪。通过MS、1HNMR,13CNMR及IR等结构分析手段对合成的新化合物进行了表征。并对N3,N6-双(2,2,2-三硝基乙基)-3,6-二氨基-1,2,4,5-四嗪(BTAT)、3,3’-偶氮双[N-(2,2,2-三硝基乙基)-6-氨基-1,2,4,5-四嗪](BATAT)、3,6-双[N3-(2,2,2-三硝基乙基)3-氨基-1,2,5-噁唑-4-氨基]-1,2,4,5-四嗪(BTOAT)、 N3,N6-双(2,2,2-三硝基乙基)-3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(BTHT)以及3,6-二(2,2,2-三硝基乙氧基)-1,2,4,5-四嗪(BTOT)的性能参数进行了理论计算。计算结果显示,引入三硝基乙基后,四嗪类含能化合物的爆炸性能都有了很大的提高。