氧杂环化合物广泛应用于医药、精细化学品及化学催化剂等领域。绿色可持续化学的发展极大激发了有机化学工作者在复杂结构合成过程中寻求更为有效、经济的方法来构建化学键。而C-O键是大多数有机物中必不可少的部分。近年来,涌现了诸多的关于C-O的构建合成方法,该领域发展也十分迅速,其中由自由基反应构建C-O键是有机合成中的研究热点。在自由基反应的研究领域中,过渡金属催化的自由基反应由于其高效性和高选择性等优点而倍受人们的关注。然而,通过过渡金属催化自由基反应构建C-O键存在着许多问题,大部分反应都需要价格昂贵的过渡金属催化剂、昂贵且难以合成的配体等。故而,发展一种反应条件简单、无需金属催化剂的合成氧杂环化合物的方法在构建C-O键的领域中具有重要意义。基于上述原因,本论文就自由基反应构建C-O键展开研究,主要工作内容包括以下四个方面:(1)对近些年过渡金属催化的自由基反应构建C-O键的研究进展进行了总结论述。根据过渡金属催化剂的不同,从铜催化下自由基反应构建C-O键、钯催化下自由基反应构建C-O键、钴催化下自由基反应构建C-O键、其他过渡金属催化下自由基反应构建C-O键四个方面展开了综述。(2)发展了一种吲哚-2-酮类化合物通过自由基偶联合成靛红衍生物的新策略。该反应避免使用了金属催化剂和添加剂,绿色环保,反应条件简单,底物使用范围广,并在标准反应条件下拓展了一系列具有不同取代基团的靛红衍生物,为合成含有靛红骨架的生物活性分子提供了一条可行的途径。(3)发展了3-取代-吲哚-2-酮类化合物的过氧化反应,该方法以过氧化叔丁醇作为过氧源和氧化剂,大幅度提高了反应的原子和步骤经济性,无需添加任何金属催化剂,降低了反应成本。此外,该反应产物可以进一步转化为3-羟基-吲哚-2-酮类化合物,拓宽了该产物的应用范围。(4)发展了无过渡金属催化下N-取代-1,6-烯炔类化合物硝化/环化反应的新方法。该反应将亚硝酸叔丁酯作为硝基源,无需使用任何添加剂,通过高区域选择性自由基环化反应构建2-吡咯烷酮衍生物。