硝基甘脲类化合物作为一类高能量密度化合物,具有能量高、高密度、稳定性良好等优点。其中1,4-二硝基甘脲因其高性能和低感度而被称作钝感炸药,1,3,4,6-四硝基甘脲亦因其突出的性能备受科研人员的重视。作为具有优越性能的含能材料,硝基甘脲类化合物具有广阔的应用前景,同时对其相应衍生物的研究和探索也开始受到研究者的关注。本论文以乙二醛和尿素为起始原料,经醛胺缩合成环反应合成了四氢-咪唑并[4,5-d]咪唑-2,5-二酮,并考察了反应物投料摩尔比、反应时间、反应温度及溶液pH等实验因素对产物得率的影响,对工艺进行了优化,得到了较优反应条件。以四氢-咪唑并[4,5-d]咪唑-2,5-二酮为原料,经一步硝化反应得到了具有高密度、高爆速、低感度等优越性能的高能量密度化合物二硝基甘脲(DINGU)对其合成条件进行了优化,实验发现硝硫混酸的浓度对反应有着重要的影响,并从硝硫混酸体积比、低温条件下的反应时间等方面对该反应进行了考察和探讨,得到了较优的反应条件。以1,4-二硝基甘脲(DINGU)为原料,利用不同的硝化试剂硝化得到1,3,4,6-四硝基甘脲(TNGU)。对其合成条件进行了考察和探讨,得到较佳反应条件。此外,本论文还计算了1,4-二硝基甘脲(DINGU)和1,3,4,6-四硝基甘脲(TNGU)的理论爆轰参数。在合成1,4-二硝基甘脲(DINGU)和1,3,4,6-四硝基甘脲(TNGU)的基础上本论文还对甘脲的含氟硝基类衍生物前体的合成进行了探索性研究,并取得阶段性成果,为其衍生物的研究奠定了基础,具有一定的科研价值和意义。