中文摘要：

在富勒烯笼内填有一个或几个金属原子而形成的富勒烯金属包合物是富勒烯领域的重要组成部分，笼内的金属原子与富勒烯碳笼之间存在有电子转移，从而形成了典型的超原子分子结构，改变了富勒烯的电子结构和性质。由于其特殊的结构，富勒烯金属包合物的研究具有重要的理论意义和应用前景。含低价金属特别是碱金属富勒烯包合物的有效合成和分离是富勒烯金属包合物研究领域中尚未解决的问题。针对这些金属及其化合物的特点，宜选用两种方法即以高沸点金属化合物为原料或在电弧区导入金属蒸汽的方法，优化电弧反应条件，达到有效合成富勒烯金属包合物。最终以HPLC分离出富勒烯金属包合物的同分异构体，研究它们的谱学、电化学、结构等性质。

结论摘要：

在富勒烯笼内填有一个或几个金属原子而形成的富勒烯金属包合物是富勒烯领域的重要组成部分，笼内的金属原子与富勒烯碳笼之间存在有电子转移，从而形成了典型的超原子分子结构，改变了富勒烯的电子结构和性质。由于其特殊的结构，富勒烯金属包合物的研究具有重要的理论意义和应用前景。在过去的几年中,本项目完成的主要工作包括:(1)合成和分离了含Yb、Ca、Sm的各自多种同分异构体；（2）系统研究了这些包合物的光谱性质；（3）系统研究了含Yb包合物的氧化还原性质，并总结出包合物的电子结构特点；（4）利用C-13的NMR技术，测定并研究了Yb@C74(II)的分子结构；（5）研究了高级富勒烯和富勒烯金属包合物的化学动力学行为；（6）制备和研究了多种单层碳纳纳米管的"豌豆荚"材料，发现了纳米空间中物质的一些新的物理化学性质。