化学修饰一直是富勒烯化学的主要研究方向之一,在过去的几十年中,人们已经合成了大量富勒烯衍生物。在富勒烯上引入各种官能团和结构单元可以很好地改善它的理化性质,比如溶解度、分子间作用力以及表面能等,这些不同的性质为其在光电材料、纳米材料、超分子化学和生物医药等领域的应用打下了坚实基础,也带来了新的机遇。因此,用简便高效的方法来合成结构新颖的富勒烯衍生物具有重要的研究意义。近年来,在各种金属盐的促进下合成富勒烯衍生物的反应引起了越来越多的关注。本论文紧紧围绕富勒烯的官能化开展了两部分研究工作。主要论述了高氯酸镁促进的[60]富勒烯(C60)与芳香醛及胺的反应,生成富勒烯吡咯烷与环戊烷富勒烯衍生物。我们通过筛选反应条件例如反应温度、反应时间、反应物比例等,得到最佳反应条件以获得较好的产物产率。此外,我们利用核磁共振谱(1H和13C NMR)、高分辨质谱(HRMS)、紫外可见光谱(UV-vis)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对所有合成的新富勒烯衍生物的结构进行了确证。最后,给出了合理的反应机理。第一章绪论概述了[60]富勒烯的发现,结构,性质,以及近些年来国内外课题组在新型富勒烯化学反应方面的研究进展,主要介绍了金属盐促进的[60]富勒烯加成反应,并提出了本研究的设计思想。第二章高氯酸镁促进富勒烯吡咯烷的合成与结构表征研究了在高氯酸镁促进下[60]富勒烯与芳香醛和芳甲胺的反应制备了一系列2,5-二芳基富勒烯吡咯烷,该反应为一步反应且具有较高的分离产率。有趣的是,生成的2,5-二芳基富勒烯吡咯烷被证实为顺式异构体,因此具有较高的立体选择性。此外,芳香醛的种类与形成的2,5-二芳基富勒烯吡咯烷的种类有很大的相关性。无吸电子官能团的芳香醛通常只生成预期的2,5-二芳基富勒烯吡咯烷,而有吸电子官能团的芳香醛除了生成预期的富勒烯吡咯烷外,还出人意料地产生了对称的2,5-二芳基富勒烯吡咯烷。最后,提出了一种合理的反应机理以阐明2,5-二芳基富勒烯吡咯烷的生成。第三章高氯酸镁促进环戊烷富勒烯的合成与结构表征研究了高氯酸镁促进下[60]富勒烯与芳香醛和三乙胺在空气条件下的反应,生成了一系列具有高度立体选择性的产率可观的稀有环戊烷富勒烯衍生物,并提出了合理的反应机理以阐明环戊烷富勒烯的产生。