发展HEDM的关键技术之一是合成它的主要组分HEDC。当前，黑索今（RDX）和奥克托今（HMX）是应用比较广泛的HEDC，在世界范围内得到大规模生产。其中，1941年G.F.Wright和W.E.Bachmann所发现的HMX是目前实际应用于弹药和推进剂系统中能量最高、使用性能也相对较优的HEDC，至今仍是炸药家族的娇子。三氨基三硝基苯（TATB）对外界刺激（包括热的、机械的和其它形式的）高度钝感，被认为是目前最为安全的钝感炸药，但是TATB能量较低（约为HMX的60%）。新开发的HEDC的性能，通常以HMX和TATB为参照依据，一般要求为：能量性能优于HMX（密度>1.9 g/cm3，爆速>9 km/s，爆压>40 GPa），安定性和感度与TATB相近。

可以认为，HEDC仍处于蓬勃发展的初级阶段，目前的研究主要集中在以下几种物质：张力环化合物和笼状化合物、氮杂环化合物、无环化合物、氮簇和氧簇分子、激发态材料。上述的五类HEDC大致可以分成三个层次。第一个层次是张力环和笼状化合物、氮杂环化合物、无环化合物，也是近期内开发的重点。第二个层次为氮簇、氧簇分子，美国在这个领域的研究工作已有一些进展，并已在N5+的合成上有了突破性进展。这类HEDC的能量较高，但是稳定性相对较差，合成工艺也比较难，在推进剂中应用可能还需要很长的时间，是中期开发的重点。第三个层次是亚稳态材料、金属氢及同核异构体，开发前景十分诱人，但从现在的理论水平和实验手段来看，这方面的研究是可望而不可及的，应当看作为远期目标。下面是关于氮杂环化合物、张力环化合物、笼状化合物及氮簇和氧簇分子的简单介绍。源[自[优尔``论`文]网·www.youerw.com/

（1）氮杂环化合物

氮杂环化合物中很多具有高生成焓和高能量密度的特征。其中，含能五元氮杂环（呋咱、咪唑、三唑、四唑）和六元氮杂环（二嗪、三嗪、四嗪），以及它们的稠环衍生物，具有很高的研究价值。呋咱类是和高能推进剂与高能炸药最密切相关的一类，具有一定代表性。美国和俄罗斯都报道了一些呋咱类衍生物的成功合成。呋咱环（又称噁二唑环）是一种含有1个氧原子和2个氮原子的五元环。呋咱环的环内存在活性氧，本身是一种非常有效的爆炸性基团，具有很高的生成焓。即使是最简单的取代呋咱，其分子能量也具有较高水平。呋咱环可以与各种高能基团连接，如硝基、硝酰氧基、偶氮基、氧化偶氮基、腈基等，从而进一步提高氮含量和能量密度。比如当结构中引入偶氮基和氧化偶氮基时，通过基团加和法计算可得，标准生成焓增加了211.6 kJ/mol。另外，呋咱环可以和其它含能氮杂环结合成稠环，还可以相互连接成二呋咱、大环呋咱、长链呋咱等衍生物。分子结构中各种高能基团密集排列使它们可以有很高的能量密度。3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF），密度达1.94 g/cm3，最大理论爆速可达9.25 km/s，可认为其能量水平优于HMX而与HNIM相近。且其熔点低（101 ℃），感度适中，热安定性好，合成工艺简单，成本较低，是一种易于推广使用的HEDC。DNTF可用于高能熔铸炸药及推进剂中，在无烟、微烟双基推进剂中，DNTF对比冲的贡献几乎可与HNIW比肩。

（2）张力环化合物

由于成键电子的位移，通过键的变形程度和键角大小变化，张力环化合物可以将能量以张力能的形式贮存在分子内，而后通过化学反应的形式将能量释放出来。美国的高能量密度材料计划已经合成了一系列的张力环化合物。其中，以1983年合成的1,3,3-三硝基氮杂环丁烷（TNAZ）为代表。它是一个高张力的小环化合物（分子内张力使其内能增加了约155 kJ/mol），分子中含有一个硝胺基和一个偕二硝基。TNAZ的能量密度与HMX相近（TNAZ的密度为1.84 g/cm3，氧平衡为16.66%，最大爆速约8.8 km/s），但由于它的机械感度远低于HMX，熔点低（101 ℃~103 ℃），热稳定性优异（DSC曲线上的分解放热峰约为258 ℃），所以备受人们关注，是一种公认的很有应用前景的HEDC。文献综述