硝酸酯基推进剂在储存和使用过程中,受环境和热积累的影响易分解产生氮氧自由基和酸性物质,并进一步加速推进剂的分解。因此此类推进剂在储存的过程中需要加入安定剂来吸收产生的这些酸性物质和活性自由基,从而抑制推进剂的自催化分解,延长其储存寿命。研究表明富勒烯具有良好的吸收自由基的能力,且功能化的富勒烯衍生物吸收自由基的能力更好。本文利用亲核取代反应合成了一系列功能富勒烯衍生物,并对其在安定剂方面的潜在应用进行研究。主要工作包括以下四个部分:（1）在碱性条件下,通过六氯富勒烯(C₆₀Cl₆)与对乙氧基苯酚、对甲氧基苯酚、对乙基苯酚发生亲核取代反应成功制得一系列苯并呋喃富勒烯衍生物,并分离出了未见报道得1,2,3,4-苯并呋喃双加成富勒烯衍生物与1,2,14,15-苯并呋喃双加成富勒烯衍生物。采用核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、紫外光谱、红外光谱、质谱等现代测试手段对产物进行了结构表征。（2）通过挥发扩散法培养获得了富勒烯衍生物的单晶,并使用X射线单晶衍射确定了其结构。对C₆₀Cl₆及其中间体进行密度泛函理论（DFT）计算,通过不同原子的Fukui函数f⁺来评估不同位点的局部亲电能力大小,进而推测苯并呋喃富勒烯衍生物的反应机理。（3）为了探究苯并类衍生物的成环条件,将苄醇类化合物与C₆₀Cl₆在氢化钠条件下发生亲核取代反应,结果表明对位苄醇并不能与对位酚类一样成环,将3,5-二甲氧基苄醇与C₆₀Cl₆反应成功得到了含苯并吡喃环的富勒烯衍生物。（4）对得到的富勒烯衍生物分别进行差热分析实验、甲基紫试纸实验和恒温热重实验,研究它们和硝化棉间的相容性和安定性。结果表明富勒烯衍生物和硝化棉间具有良好的相容性,对硝化棉均起到安定作用,并且它们的安定性能优于传统安定剂DPA。通过顺磁共振（ESR）研究了功能富勒烯衍生物对氮氧自由基的吸收能力,证实合成的功能富勒烯衍生物能够有效的吸收硝化棉热分解产生的NO·和NO_x,从而抑制自催化反应,对硝化棉起到安定作用,延长使用寿命。