含氟有机化合物是目前应用较广的一类物质,由于氟原子具有较强的氧化性和较大的密度,在传统的CHON类含能化合物中引入氟原子,可使含能化合物具有更高的晶体密度和氧平衡,因此有机氟化物在含能材料领域具有广阔的应用前景,对其结构和性能进行研究具有重要意义。本论文采用密度泛函理论方法对一系列环状有机氟化物的分子结构、热力学性质、爆轰性能和稳定性等进行了较系统的研究,筛选出一些性能较好、有合成价值的环状氟化物,为实验研究提供理论指导。主要内容如下:1.运用三种密度泛函理论方法（B3LYP、B3PW91和M06-2X）和六种基组优化构型,采用Monte Carlo统计方法,分别计算了35种已合成的环状氟化物的理论密度。还以B3PW91/6-31G*优化构型为基础,采用静电势参数方法预测它们的理论密度。将几种方法求得的理论密度与实验晶体密度进行比较,发现M06-2X/6-31G*方法得到的结果与实验值相关性最好,借助于它们之间的拟合关系,由M06-2X/6-31G*计算结果,可以既方便又较准确地预测环状氟化物的晶体密度。2.对35种环状氟化物的分子结构、热力学性能和爆轰性能等进行理论研究,对比Cheetah和EXPLO5计算的爆轰性能,发现采用修正后的K-J方程能够较准确地预测环状氟化物的爆轰性能。3.对35种环状氟化物中爆轰性能相对较好的氟化物（9、10、12、16、23、26、29、34）进行结构修饰,在M06-2X/6-31G*水平下对其热力学性质和爆轰性能进行研究,发现适当引入-SF₅、-NF₂、-NO₂、-C（NO₂）₂NF₂、-C（NO₂）₂SF₅等基团能够提高环状氟化物的爆轰性能。4.设计了21种二氟氨基硝基苯衍生物,采用M06-2X/6-31G*方法对其分子结构、热力学性质、爆轰性能和热稳定性进行系统的研究。发现二氟氨基硝基苯中N-F键集居数最小,相对较弱,可能是该类化合物的热解引发键。二氟氨基硝基苯的爆轰性能和比冲均随-NO₂和-NF₂的数目增大而增大,适当引入-NO₂和-NF₂有利于改善化合物的爆轰性能。根据能量和稳定性标准,化合物77、78、79、80、88、89和90是高能量密度化合物,值得进一步研究。