酮连氮类化合物具有特殊的含氮共轭结构（C=N-N=C）,反应活性高,侧链基团结构可设计,立体化学性质多样,在化学合成、生物医药、新型材料、燃料等领域有极大的应用价值。本研究根据高能张力环烃类燃料开发与制备过程中的需求,设计合成新型烷基酮连氮化合物,主要研究内容如下:（1）合成了7个烷基酮连氮化合物,并对其结构进行了表征。采用水合肼法制备了异丙基甲基酮连氮(C10N2H20)、2-戊基酮连氮(C10N2H20)、异丁基甲基酮连氮(C12N2H24)、叔丁基甲基酮连氮(C12N2H24)、2-己基酮连氮(C12N2H24)、环戊基甲基酮连氮(C14N2H24)、环己基甲基酮连氮(C16N2H28),利用~1H NMR、13C NMR、IR、EA、ESI等表征手段确定了产物结构及纯度。（2）计算了所得7个酮连氮化合物的构型、单点能、红外振动频率以及分子热力学性质。结果表明:酮连氮化合物分子存在三种构型:（1Z,2Z）、（1Z,2E）、（1E,2E）,其中结构（1E,2E）单点能最低,为最优构型,并且各异构体之间单点能差值越大,结构（1E,2E）在混合物中的占比越高;模拟红外结果与实验测试数据吻合,验证了结构的正确性;热力学数据表明:ΔH<0,ΔG<0,反应为可自发进行的放热过程。（3）研究了环戊基甲基酮连氮的合成工艺及理化性质。优化后反应条件为:酮/肼摩尔比为2.2:1、反应温度为100℃、反应时间为8 h、反应溶剂为乙醇;测定环戊基甲基酮连氮的基本物性包括:沸点（Tb,236.8℃）、熔点（Tm,-38.2℃）、密度(ρ,0.910～0.969 g·cm-3)、动态粘度（η,2.35～13.17 mPa·s）和比热容(Cp,2.97～3.63 J·g-1·℃-1),并根据密度计算了其热膨胀系数(α,8.26×10-4～8.75×10-4K-1),通过做其ρ、η、Cp、α与温度的数据拟合曲线,表明ρ、η随温度升高呈下降趋势,Cp、α随温度升高呈上升趋势;反应量热实验测定环戊基甲基酮连氮的合成过程反应热,得到:ΔH≈Qp=-44.91 k J·mol-1,与理论计算结果一致。综上所述,本文在化合物能量及环化反应难易程度的思路指引下,合成了7个未见报道的烷基酮连氮化合物,利用Gaussian 09对分子结构进行研究,确认了该系列酮连氮化合物的最稳态构型及环化反应的可能性;其中,环戊基甲基酮连氮理化性质突出,合成路线简单可行,为后续张力环燃料制备研究提供了良好原料。