自从富勒烯得到宏量合成以来,化学家们一直都没有停止对纯碳笼富勒烯化学修饰的研究。除了内嵌和外接富勒烯,掺杂富勒烯代表了富勒烯化学修饰的第三类。掺杂富勒烯是指碳笼上的数个碳原子被其它原子取代而形成的新的富勒烯,它是富勒烯化学发展的又一个崭新而年轻的方向。杂原子的介入,会改变纯碳笼的结构和电子性质,很可能在超导、光电子器件及有机铁磁体方面得到应用。我们目前采用较为成熟的等离子体电弧放电（arc discharge）方法,在富勒烯形成的混沌体系内掺入杂原子,希望有部分杂原子B/N取代C原子,形成掺杂富勒烯。具体操作就是在He/N₂的气氛中,进行掺有BN的石墨棒电弧放电;然后以甲苯作溶剂,索氏提取反应后的碳灰,然后进行进一步的分离分析。元素分析表明:甲苯提取的碳灰中,各元素的含量为（%）:C:59.77,N:6.953,H:4.744。而质谱分析证明,在分子量100～500之间的团簇产物中,有一系列掺有B、N团簇生成,多级质谱表明这一系列BCN团簇符合富勒烯化学的幻数规律,每一簇分子离子峰在高压电子的轰击下失去2n（n=1,2,3）个原子而变成下一组分子离子峰,体现了团簇物质的结构特征。我们还发现,在反应的石墨棒中掺入一定量的银粉作催化剂,有益于提高这些BCN团簇的产量。但是,目前对这些BCN团簇的分离还存在一定的困难。为了对样品进行更全面细致的分析,我们利用高效液相色谱对初始样品进行分离,通过高效液相色谱—质谱—紫外可见（HPLC-MS-UV/Vis）联用技术,用反相C₁₈柱,以甲醇/乙醇/环己烷梯度洗脱样品（洗脱梯度条件如论文中表3-1,其它若未特别说明都是此洗脱梯度）,并对各个组分结构特征进行了分析讨论。研究表明,C₆₀在色谱上有五个不同的保留时间,C₇₀也有四个不同的保留时间;这些不同保留时间可能是C₆₀/C₇₀的衍生物,也有可能是C₆₀/C₇₀的同分异构体;并且,样品中还存在其它的（准）分子离子峰822、846等,具体结构尚需实验的进一步确定。除此以外,还确定样品中有一定量的高富勒烯C₇₆、C₇₈、C₈₄等。通过与文献紫外光谱的比较,我们可以确定样品中的C₇₆有两种同分异构体,其中103.6分钟的C₇₆与文献报道的D₂-C₇₆一致,而在78.4分钟的C₇₆则可能是我们发现的C₇₆的另一种同分异构体。同样,样品中的C₇₈的两种同分异构体以及C₈₄与文献报道的一致,分别属于C_2v-C₇₈、D_3h-C₇₈和D_2d-C₈₄。遗憾的是,可能的掺杂富勒烯C₅₈BN在溶液中不够稳定。虽然我们在实验初期有观察到,但在后来的制备性分离中,没有得到宏量样品。与C₆₀相比,C₅₈BN具有较低的前线轨道能级差、较小的电离势和较低的稳定化能,这可能也是C₅₈BN至今尚未被合成分离出来的一个原因。关于制备掺杂富勒烯的反应体系,除电弧外,还可以尝试其它的反应体系。例如,采用CVD的方法,以C₆₀为起始物,利用还原反应使部分碳原子被硼或氮原子所取代的,从而制得掺杂富勒烯;另外,也可以尝试通过有机合成,用叠氮化物或一些硝基化合物与富勒烯反应,形成氮杂富勒烯。