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随着对富勒烯研究的深入，许多结构新颖的富勒烯衍生物被合成出来，并在生物、医药、材料等领域显示出优异的性能，表现出良好的应用前景。富勒烯分子中多个双键和相对自由的π电子，使其比苯等平面的芳香化合物表现出更加丰富的化学反应活性。富勒烯的官能化是富勒烯化学的重要组成部分，C60和C70是富勒烯家族中含量最多的两种分子，化学性质也很相似，都易发生亲核反应、环加成反应、自由基反应等化学反应。在众多类型的富勒烯反应中，亲核反应由于其产物结构易于控制、底物范围广泛，是富勒烯修饰最常用的反应之一。为了丰富富勒烯的反应及其衍生物的应用范围，本论文重点研究了富勒烯与含氧亲核试剂的反应规律、反应机理以及不同结构的产物的稳定性差异，并研究了其电化学性质;在碱性条件下合成了一系列富勒烯炔基衍生物，对反应机理做了深入研究。主要研究内容如下: 1.理论上空间位阻较大的两个基团加成在C60的1，2-位或者两个空间位阻较小的基团加成在C60的1，4-对位的产物是很少见的。通过单键相连的C60二聚体在碱性条件下的反应，得到了1，4-Bn(MeO)C60，并且没有1，2-Bn(MeO)C60生成，实现了Bn(MeO)C60的选择性合成并进一步对1，2-以及1，4-Bn(MeO)C60的稳定性进行了更深入的研究。 2.在苄基溴存在下，我们研究了C70与MeO-在碱性条件下的反应，直接得到了三种具有不同加成基团的不同区域选择性的C70四加成甲氧基衍生物。结合电化学实验和密度泛函理论计算发现，当所有加成基团处于C70同一极点区域时化合物的电子结构最稳定，产物在得到电子后不分解，产率也最高;而加成基团位于两个极点区的两点钟和十二点钟加成方式的产物具有相对较高的能量，电子结构稳定性相对较差。 3.利用富勒烯与不同的炔烃反应，合成了几种不同的富勒烯炔基氢化物。发现相同条件下，不同的炔烃与C60反应有很大差别。提出了三种可能的反应机理，为合成富勒烯炔基化合物提供了一条简单有效的途径。 4.考察了邻位加成和对位加成这两种不同加成方式的C60和C70的甲氧基衍生物的电化学，发现当甲氧基衍生物得到电子处于负离子状态时，对位加成的甲氧基富勒烯衍生物发生了不同程度的分解;邻位加成产物仍然能够保持稳定。