富勒烯自从上世纪发现以来，就以其完美对称的三维结构和独特的物理化学性质，引起世界科学家的关注。自从1990年可以以克量级制备富勒烯以来，有关富勒烯理论和应用的研究更是得到飞速的发展。目前的研究表明C60及其衍生物在催化化学，光学，电学，材料科学，生物医学等多方面有着很好的应用前景。　　 本论文在富勒烯作为含能材料添加剂和应用于超分子自组装体系作了研究。首先研究了富勒烯的硝化反应，我们采用新的方法得到了多硝基富勒烯，研究了多硝基富勒烯的热稳定性；然后合成了一种新型多硝基氧化呋咱衍生物并探讨了其和C60络合物制备的研究；最后合成了系列卟啉和C60的衍生物作为超分子自组装的前体化合物。　　 1.多硝基富勒烯衍生物的制备及其作为含能材料添加剂应用的研究　　 我们采用新的硝化试剂和催化剂对C60的硝化进行了研究，新方法简便易行，原料易得，克服了经典的用NO2自由基制备多硝基富勒烯操作繁琐，反应条件苛刻，需在绝对无水和惰性气体保护下进行等缺点。同时将用新方法得到的四硝基富勒烯作为含能材料添加剂进行了性能测定，测定结果表明四硝基富勒烯对于推进剂燃速的提高有着很好的催化效果，是一种很有潜力的添加剂材料。我们对六硝基富勒烯的稳定性进行了研究，红外和热重分析表明六硝基富勒烯在以固体形式存在时具有较好的稳定性，同样可以作为很好的含能材料添加剂。　　 2.多硝基呋咱衍生物合成及其与C60络合作为含能添加剂研究　　 呋咱和氧化呋咱类衍生物作为一种性能优越的含能材料，得到了广泛的关注，新的含呋咱和氧化呋咱基团的化合物不断被合成，我们设计并合成了一个新的低氢含量的多硝基氧化呋咱化合物，我们设计两条路线对目标化合物进行制备，实验和理论证明，第一条路线不能得到我们的目标产物，采用第二条路线成功合成得到目标多硝基氧化呋咱化合物，其结构经FTIR，1H NMR，13C NMR，MALDI-TOF-MS鉴定。我们将其与C60络合作为一类新型含能材料添加剂进行了研究。　　 3.卟啉和C60衍生物作为六点氢键自组装体系前体化合物的合成　　 卟啉和富勒烯独特的性质使得它们在众多领域有着潜在的应用，到目前为止，大量卟啉-富勒烯化合物被合成与研究，此类化合物主要被用于人工模拟生物体光合作用、光化学电池材料等。我们设计并合成了系列新型富勒烯和卟啉衍生物，将其作为超分子自组装的前体化合物。同时研究了得到的卟啉衍生物的光物理性质和最优构型。