Csp2参与的交叉偶联反应是构筑化学键的常用方法，通过此类手段可以在药物分子、天然产物、有机功能材料等结构中引入有效的基团或片段，以修饰核心骨架结构，并达到改变药物活性、生物利用度及其功能等目的。传统的偶联反应通常依赖于过渡金属催化剂以及向底物分子中引入预活化基团诸如卤素、磺酸酯及有机金属等。底物的合成难度大、高毒性、热稳定性差、需要引入导向基团、需要高温等苛刻条件，因此在极大程度上限制了此类方法的应用。近年来，有机光化学作为一种温和且环境友好的有机合成手段开始被广泛应用于合成具有生物活性的天然产物或药物分子。
　　芳烃Csp2-H键和Csp2-F键的活化一直是有机合成的研究热点，由于它们具有的键能高、键长短等特点，使得它们的活化成为成为药物和天然产物的合成面临的一项巨大挑战。本文在无导向基团存在的条件下，以富电子的萘酚、多氟芳烃和二氟烯烃为研究对象，在可见光诱导条件下，探索Csp2-H和Csp2-F的活化过程，研究芳烃-芳烃（Csp2-Csp2）、多氟芳烃-醚类化合物（Csp2-Csp3）、二氟芳基烯-巯基醇/酚（Csp2-S）的交叉偶联反应及其区域选择性问题，合成了一系列的含不饱和芳烃的联芳烃，多氟芳烃，单氟烯烃化合物。
　　以2-萘酚/2-萘胺和二芳基胺及其衍生物为原料，Ir(dFCF3ppy)2bpyPF6为光催化剂，过硫酸铵为氧化剂，在可见光照射条件下实现了萘酚/萘胺和二芳基胺衍生物的分子间交叉偶联反应，得到了一系列的联芳基胺化合物。该反应一步合成了具有联萘酚和联萘胺类结构的化合物。经自由基捕捉实验和荧光淬灭实验确定该反应为双自由基参与的还原淬灭过程。该策略创新地拓宽了底物的适用范围，避免了传统方法中高温、强氧化剂及向底物中预先引入活化基团苛刻和繁琐的反应条件。
　　以多氟芳烃为反应原料，Ir(dFppy)2(bpy)PF6为光催化剂，奎宁环为氢原子转移催化剂，在可见光照射条件下实现了多氟芳烃和醚类化合物的交叉偶联反应，得到了一系列的α-多氟芳基醚/胺。氘代实验证明了氢原子淬取过程为决速步骤；荧光淬灭实验和实验数据则表明该反应是双自由基参与的交叉偶联过程。该方法具有反应条件温和、操作简单、效率高等特点，同时也避免了高温、过氧化物及反应底物需导向基团等苛刻反应条件，为合成α-多氟芳基醚类化合物和α-多氟芳基胺类化合物提供了有效的途径。
　　以二氟芳基乙烯和硫醇为反应原料，Ir(dFCF3ppy)2dtbpyPF6为光催化剂，在可见光诱导条件下实现了二氟芳基乙烯和硫酚/硫醇的交叉偶联反应，得到了一系列的巯基单氟芳基乙烯类化合物。初步机理研究（自由基捕捉实验和对照实验）表明该反应是一个自由基加成-消除过程。该策略广泛适用于芳基硫酚、烷基硫醇和芳基二氟烯烃类化合物，在天然产物去氢胆酸及薯蓣皂素衍生物的合成应用进一步表明该方法具有潜在的合成应用价值。