传统熔铸炸药载体在一定程度上存在着各种缺点，因此，寻找新型的熔铸炸药载体成为了一个研究热点。3,4-二硝基吡唑（DNP）是一种新近报道的，性能优良的，可替代TNT作为熔铸炸药载体的含能化合物。对DNP进行了合成及性能研究，并运用量子化学计算研究了金属离子对其感度的影响。一方面为DNP的实验合成和理论研究奠定了一定的基础；另一方面丰富熔铸炸药载体的研究内容。此外，为实验和理论上降低炸药的感度提供了一定的依据。以吡唑为原料，采用硝酸和五氧化二磷硝化体系及硝酸和乙酸酐硝化体系，合成了N-硝基吡唑。对硝酸和乙酸酐硝化体系硝化吡唑合成N-硝基吡唑的方法设计了正交试验，确定其最佳工艺条件为：温度为30℃，反应时间为2.0h，吡唑：硝酸：乙酸酐：乙酸的比例为1g：0.92mL：3.17mL：2.5mL。以合成的N-硝基吡唑为原料，经过油浴加热或微波加热重排合成了3-硝基吡唑。针对首次采用的微波加热重排法，设计了正交试验，得到其微波加热重排方法的最佳工艺条件为：温度为140℃，反应时间为2.0h，N-硝基吡唑：苯甲醚用量比为1g：90mL。以合成的3-硝基吡唑为原料，采用发烟硝酸和发烟硫酸为硝化剂得到了DNP。设计了正交试验，得到其最佳合成条件为：温度为100℃，反应时间为1.0h，3-硝基吡唑：硝酸：硫酸用量比为1g：1.4mL：5.4mL。首次对DNP的单晶结构进行了分析，确定了DNP的分子结构，发现其分子属于P2（1）/n点群，其分子呈层状堆积。给出了DNP的爆轰性能；通过热失重（TG）分析了其热分解行为；简要分析了DNP的溶解性能；主要对其DNP的感度进行性了量子化学理论计算研究。利用B3LYP和MP2（full）方法，在6-311++G**和6-311++G（2df,2p）基组水平上，研究了DNP与H⁺，Li⁺，Na⁺，Be²⁺和Mg²⁺所形成的分子-离子相互作用对其感度的影响。分析了单体DNP及其复合物的引发键的离解能。对于复合物DNP…H+，DNP的硝基与H+之间形成了离子键相互作用。DNP与离子之间的分子-离子相互作用以及复合物中引发键的离解能大小顺序为DNP…Be²⁺>DNP…Mg²⁺>DNP…Li+>DNP…Na+。C3–N7键的离解能（BDE）与引发键的键长几乎成线性关系。此外，除了复合物DNP…H+之外，其它复合物中引发键引发键键的BDE的变化值（复合物引发键键的BDE与DNP的引发键的BDE的差值）与DNP和Li+，Na+，Be²⁺，Mg²⁺之间所形成的分子-离子相互作用，硝基的自然电荷，电子密度ρBCP（C3–N7），离域化能E（2）以及NBO电荷转移量都呈良好的线性关系。AIM，NBO和电子密度转移分析表明，由于金属离子与DNP中的硝基发生了作用，复合物中硝基的共轭体系被轻微的打破，硝基的电子一方面转移给了金属离子，形成了分子-离子相互作用；一方面转移给了C3–N7键，增强了C3–N7键的强度。总之，由于DNP与金属离子所形成的分子-离子相互作用，引发键的强度增强了，DNP的感度降低了。