C-C键与C-H键广泛存在于自然界中,是构成有机分子的基本结构,因此,对C-C/C-H键进行修饰在药物合成上具有重要意义。高效高选择性地活化有机分子中的C-C/C-H键是具有挑战性的,这是因为C-C/C-H键的键离能一般较高,且反应中往往存在区域选择性难以控制等问题。利用烷氧自由基驱动的β碳消除反应和氢原子转移过程,为C-C/C-H键的区域选择性官能团化提供了有效途径。本论文的主要研究内容为:烷氧自由基驱动的开环官能团化反应以及利用烷氧自由基分子内远程攫氢,并结合杂芳基迁移的策略,实现三级醇导向的远程C(sp3)-H键杂芳基化。本论文主要包含以下四个部分:第一部分综述烷氧自由基的产生方式,特别是可见光诱导的烷氧自由基的产生,及其促进的C-C/C-H键的断裂和官能团化研究工作,并由此介绍课题的选题依据和研究意义。第二部分介绍通过环丁醇开环硒醚化反应快速高效地构建γ-硒醚脂肪酮。该反应使用廉价的醋酸锰作为氧化剂,用二硒醚作为自由基捕获剂,在温和的条件下合成一系列硒醚类化合物。反应高效实用、具有官能团兼容性好、底物范围广等优点。第三部分介绍叔醇导向的远程C(sp3)-H键杂芳基化反应。由未经修饰的叔醇在可见光诱导下产生的烷氧自由基,促进随后的远程氢原子转移和杂芳基迁移,构建γ-杂芳基脂肪酮。该反应条件温和,官能团兼容性良好,为脂肪酮的后期修饰提供了实用性的策略。第四部分介绍烷氧自由基参与的一系列3-苯并呋喃酮和茚酮类化合物的合成。可能的反应历程是,由芳基自由基分子内加成到环状酮上产生的烷氧自由基,促进了 C-C键的区域选择性断裂。相关的DFT研究和同位素标记实验都表明攫氢步骤是该反应区域选择性的决定步骤。