该文通过C<,60>与哌嗪的"去氢反应"合成了单加成和部分两加成产物异构体,进一步衍生化得到的富勒烯衍生物.在此基础上,主要通过一些手段和方法对单加成阳离子型水溶性富勒烯衍生物在溶液中的聚集过程和聚集体形态进行了研究.该文共分四个章节.第一章主要对C<,60>及其衍生物的聚集性质,生物活性,以及其它的各方面的相关研究进行了详细的回顾和论述.通过研究该类C<,60>衍生物在溶液中的自组装结构特点,目的是希望探索其在材料化学领域可能的重要潜在应用.第二章重点是合成了一系列C<,60>的6/6键上的碳原子直接和杂原子(N原子)相连的单加成和两加成的C<,60>衍生物.它们实际上相当于去氢的C<,60>衍生物.我们再进一步官能化这些C<,60>衍生物,目的是得到阳离子型的C<,60>的化合物.第三章主要研究了阳离子型C<,60>衍生物1在四氢呋喃-水的两组分混合体系中的聚集行为和其溶剂化显色效应.作者研究发现,通过改变混和溶剂中THF-H<,2>O的比例关系,放置时间,以及改变体系的温度而观察到化合物1在溶液中的溶剂化显色现象和紫外-可见吸收光谱的变化特征.同时,温度和浓度对化合物1在H<,2>O-THF混合溶剂中的单体态的稳定性有重要的影响,然而对聚集体稳定性影响很小.通过原子力电子显微镜(AFM)测试证实了聚集体的形成.作者还发现化合物1在THF-H<,2>O混合体系中的两种聚集行为和与之相应的溶剂化显色现象在富勒烯衍生物中是具有普遍意义的.最后,作者还探讨了一些其它有机溶剂与水所形成的两组分混合溶液中的聚集行为并对影响聚集行为的因素进行了详细的考察.对两种不同聚集过程的形成机制进行了进一步探讨.第四章系统地研究了阳离子型C<,6>0衍生物1在水溶液中的聚集状态及其光谱学特性.作者主要通过高分辨透射电镜(HRTEM),原子力显微镜(AFM)等方法和手段进行了研究,观察到化合物1在固液界面主要是微观结构.通过研究我们认为化合物1在水溶液中在云母片表面上形成球状的聚集体;形成聚集体的直径范围20-70 nm,而绝大多数聚集体的直径集中在30 nm左右.对这种表面自组装现象的影响因素进行初步探讨,认为溶液的浓度对界面自组装所形成的聚集体的形貌有一定的影响.