碳是人类最早认识的化学元素，C₆₀等富勒烯的发现使得人类对碳的存在形式有了全新的认识，并已经迅速发展成为一个新的学科分支。在富勒烯化学蓬勃发展的同时，有关小尺寸碳簇，特别是与富勒烯C₆₀密切相关碳簇的研究也得到了进一步的深化。一方面，虽然电弧放电已经能实现C₆₀的宏量合成，但C₆₀及其他富勒烯的形成机理至今仍没有一个令人完全信服的解释。为此，科学家们提出了各种假设，在解释实验现象时，这些理论各有千秋，但是还没有一种机理得到实验事实的完全证明并被普遍接受，确定富勒烯形成机理的关键在于捕获并表征形成的中间产物—小尺寸碳簇。另一方面，这些小尺寸碳簇作为由几个或更多个碳原子由化学键结合在一起的聚集体，是介于单个原子与体相物质之间的一个中间层次，因而具有独特的构型和许多奇特的性质，如幻数组成的稳定性、异常的化学活性和催化特性、量子尺寸效应等等，存在广泛的应用前景。在这种背景下，本文利用等离子体及其它合成技术，进行全氯代碳簇的合成，并进行产物的分离分析及相关的化学反应研究，主要包括以下几个方面的内容： 一、根据等离子体的形成特点，以氯仿为原料，利用液相电弧放电和辉光气相放电合成全氯代碳簇及富勒烯。 二、利用高效液相色谱-紫外光谱-质谱（HPLC-UV-MS）联用技术，以氯仿液相电弧放电合成产物为例，比较了氯仿等离子体合成产物在不同固定相中的分离效果：以反相C₁₈柱为固定相，甲醇／乙醇／环己烷为流动相，能实现大部分产物的较好分离；以2，4，6-三硝基苯酚改性锆铝复合氧化物为固定相，甲苯／环己烷为流动相，有利于富勒烯和大尺寸团簇的分离；以C₈-C₁₃键合硅胶为固定相，乙醇为淋洗液得到小分子全氯代碳簇和极性较大的非全氯代碳簇，环己烷为淋洗液得到中等大小的全氯代碳簇，甲苯为淋洗液得到含碳原子较多的大尺寸碳氯团簇。 在此基础上，以反相C₁₈柱为固定相，甲醇／乙醇／环己烷为流动相，采用梯度洗脱的方法，对氯仿辉光放电合成产物进行高效液相色谱-紫外光谱-质谱联用分离分析，成功的分离得到包括富勒烯C₆₀和全氯代碳簇在内的数十种产物，并得到了相应的质谱和光谱数据。 三、以苊和五氯化磷为原料，在中等温度和压力下反应，产物经单晶培养、重结晶、常摘要规柱色谱分离、HPLC一U琴MS分离分析，得到了包括全氯代危、全氯代危烯以及他们的二聚体或三聚体在内的多种多氯代碳簇。四、研究了全氯代碳簇和对甲氧基苯硫酚钠、苯硫酚钠的亲核取代反应，并比较了不同介质中取代产物的变化，反应得到全取代或部分取代的反应产物。六氯苯和疏基乙酸反应，以DMF或DMEU为反应介质时，得到两个氧原子被取代的反应产物，这一产物含有两个梭酸根，可以作为一种新颖的配体化合物;以DMF/水为反应介质时，得到五氯化苯的二硫化物。 全氯代碳簇和其它含硫化合物、含氧化合物、毗陡进行亲核取代反应时，能得到部分氯原子被取代的反应产物;和丙烯酸甲酣、苯炔的Heck偶联反应研究表明，这类全氯代碳簇在过渡金属催化条件下C一C键形成的偶联反应是完全可行的，在此基础上，儿乎所有的取代基都能被引入到碳簇体系。五、通过单品培养，得到了全氯代碳簇的对甲氧基苯硫酚取代产物C12C12风、c!。RS、e，礴R{。、el6CIsRZ、C16CIRg、C16RI。、C16CI6R4、苯硫酚取代产物C!。R’:、琉基乙酸取代产物e6el4R，’:以及全氯代碳簇e12CI，。、二硫化物（C15C6）252的单晶，并对各化合物的结构进行了解析。