近几年来,由于绿色环保、简单高效、条件温和等特点,可见光氧化还原催化已经成为有机化学家们研究的一个重点方向。可见光催化的一般模式是,金属络合物或有机染料类化合物通过单电子转移过程产生自由或者通过能量转移过程产生反应中间体,然后进行进一步反应。频哪醇重排和烯烃的官能团化已成为构建多种天然产物和药物分子的关键步骤,并且有非常重要的应用价值。本论文通过烷基自由基、氮自由基、磷自由基以及其它自由基详细介绍了可见光氧化还原催化领域的成果,并开展了可见光氧化还原催化的氮杂半频哪醇重排以及烯烃的官能团化反应研究。本论文分为以下三个章节:第一章,本章详细介绍了通过可见光催化产生的烷基自由基、氮自由基、磷自由基以及其它自由基在有机反应中的应用,而且对可见光氧化还原催化领域的最新进展做了系统地总结。第二章,本章首先介绍了频哪醇重排以及氮杂频哪醇重排在有机化学反应中的应用。在此基础上,我们设计并发展了一种可见光催化的氮杂半频哪醇重排反应:通过可见光氧化还原催化产生氮自由基,以芳基取代的亚甲基环丙烷作为自由基受体,通过重排得到稳定的亚胺产物,再通过进一步氧化得到γ-丁内酯。第三章,本章首先介绍了可见光催化烯烃官能团的研究方法及其在有机反应中的应用。在此基础上我们发展了以醋酸碘苯为甲基自由基来源,对甲氧基苯乙烯为自由基受体,通过可见光催化实现苯乙烯甲基酯基化研究。