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硝仿(NF)是合成其他含能材料的一种重要的有机中间体,化学反应能力极强,可用于合成一系列硝仿衍生物。在分子中引入硝仿基可以改善炸药的氧平衡,显著提高炸药的能量,因此,开展对硝仿及其衍生物的合成研究具有重要的理论及现实意义。N,N-二(三硝基乙基)硝胺(BTNNA)是一种硝仿衍生物,可以作为熔铸炸药载体和固体推进剂的氧化剂以及混合炸药的给氧组分。本论文改进并优化了原料硝仿、中间体N,N-二(三硝基乙基)胺(BTNA)和目标产物BTNNA的合成工艺；并以硝仿为原料,设计合成了其它几种硝仿衍生物,拓宽了硝仿的应用范围。以4,6-二羟基嘧啶(DHP)为原料制备硝仿,通过单因素实验优化反应,得到了其合成的最佳工艺条件。硝化条件为反应时间3.5h,反应温度45℃,n(H2SO4):n (HNO3):n (DHP)=1:2.5:3.5;水解条件为反应时间60min,反应温度45℃。将产物用二氯甲烷和水进行萃取和水洗,获得硝仿的收率为65.5%。以硝仿为原料经过中间体BTNA制备BTNNA,通过单因素实验及正交试验优化反应,得到了合成BTNA和BTNNA的最佳工艺条件。合成BTNA的最佳条件为反应时间55min,反应温度18℃, n (NF):n (HA):V (H20):V (HNO3)=6.6mmol:2.7mmol:16mL:lmL;合成BTNNA的最佳工艺条件为反应时间20min,反应温度30℃, n (BTNA):V (H2SO4):V (HNO3)=2.9mmol: 3mL:5mL。BTNA和BTNNA的粗产物用四氯化碳重结晶,收率分别为91.9%和93.6%。采用DSC和TG-DTG研究了BTNNA的热分解性能,结果表明, BTNNA的分解温度为177.4℃,最大失重峰出现在168℃。以硝仿为原料,合成了2,2,2-三硝基乙醇(TNE)、1,1,1,4,4,4-六硝基丁烷-2,3-二醇、1,1,1,3,5,5,5-七硝基戊烷和2,4,6-三(2,2,2-三硝基乙基氨基)-1,3,5-三嗪(TTNTA)四种硝仿衍生物,并采用核磁光谱对其结构进行了表征。用Monte-Carlo方法估算TTNTA的理论密度为1.90g/cm3,用Kamlet-Jacobs公式估算其爆热为1805J/g,爆速为9.45km/s,爆压为40.90GPa,撞击感度h50为60cm。采用硝硫混酸和发烟硝酸/醋酐两种硝化体系对TTNTA的硝化反应进行了实验探索,并对其硝化产物的可能结构进行了推测,为TTNTA硝化反应研究提供了新的思路。