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高氮化合物由于其高氮含量、高正生成焓、分解产物环境友好等优点成为近年来含能材料研究的热点。论文以氮含量高且稳定的四唑环为基础,设计三氮烯、五氮烯及氧化偶氮桥为连接单元,合成了系列高氮含量含能化合物。首先,利用亚硝酸异戊酯经过简单的重氮化反应得到2-甲基四唑-5-重氮酸（2-1）,随后一锅法与碱反应合成了一系列可自燃燃料2-甲基四唑-5-重氮酸盐（2-2,2-3,2-5-2-8）。该系列离子盐的起始分解温度在98?209°C之间,密度介于1.49?1.61 g·cm-3,具有较高的生成焓(658.8?999.5 kJ·mol-1)和比冲值（246.4?291.2 s）,点火延迟时间在12?62 ms。其中铵盐（2-2）和肼盐（2-3）具有最好的点火延迟时间与能量,计算比冲分别为281.1 s和291.2 s,点火延迟时间分别为12 ms和14 ms。其次,设计合成了一系列1,3-二（取代四唑-5-基）三氮烯（3-2a?3-2k）,并利用发烟硝酸和乙酸酐一锅两步反应,通过硝化?脱氧还原?重排的反应历程,以中等到优良的产率将其转化为2,2’-二取代-5,5’-氧化偶氮四唑（3-3b?3-3f,3-3i）。对部分三氮烯化合物（3-2b?3-2d,3-2g,3-2h,3-2k）和氧化偶氮化合物（3-3b,3-3d,3-3i,3-3k）的性能进行了研究。其中,氧化偶氮化合物的密度(1.57?1.68 g·cm-3)均高于前体三氮烯化合物(1.32?1.55 g·cm-3),其爆速(7228?8066 m·s-1)也大多略高于后者(6138?7151m·s-1),但撞击感度（0.1?0.5 J）高于后者（0.75?5 J）。其中,2,2’-二硝酸酯基乙基-5,5’-氧化偶氮四唑（3-3d）具有最好的预估爆轰性能,计算爆速可达8066 m·s-1,爆压为25.8 GPa。最后,以1,3-二（取代四唑-5-基）三氮烯为原料,在温和条件下利用碳二亚胺试剂活化成功构建了五氮-1,4-双烯结构,以中等到优良的产率合成了一系列1,3,5-三（取代四唑-5-基）五氮-1,4-双烯（4-1a?4-1j）。该系列化合物起始分解温度在100?141°C之间,遇酸分解生成胺和重氮盐。其密度较低(1.40?1.58 g·cm-3),但生成焓大多很高(871.5?1699.2 kJ·mol-1)。其中,1,3,5-三（2-甲基四唑-5-基）五氮-1,4-双烯（4-1i）生成焓达到1699.2 kJ·mol-1,计算爆速和爆压分别为8572 m·s-1和25.1 GPa,但对撞击非常敏感（0.25 J）。