过渡金属催化的C-H键活化反应在过去的几十年里在构建C-C键和C-S键等新化学键方面发挥着重要作用。与传统的过渡金属催化偶联反应相比,C-H键直接官能团化避免了底物的预官能团化,而且在原子经济性等方面都有明显优势。所以近年来,C-H键活化反应一直是化学家们研究的热点,本文在前人研究的基础上,开展了基于自由基参与的C-H键活化反应。主要分为以下几个部分:1.研究了无金属参与条件下的C-S键构建反应。该反应利用廉价易得的二甲基亚砜作为硫甲基的来源,在碘化铵的促进下实现了α-羰基二硫缩烯酮类化合物sp2C-H键的活化（官能化）,成功构建了C-S键,此反应具有硫甲基来源廉价易得、底物普适性好等优点。2.研究了醋酸钯催化的邻炔基苯甲醛类化合物的分子内氧化偶联/环化反应。通过反应条件的微调可以实现不同的化学选择性。当使用Pd（OAc）2/TBHP/THF体系时,反应经历分子内氢芳酰化反应,高产率、高选择性和高原子经济性地合成了茚酮类化合物;当使用Pd（OAc）2/TBHP/CH3CN/NaOAc体系时,反应经历过氧化叔丁醇参与的亲核加成/环化反应,一步高选择性、高原子经济性和简便地合成了含有过氧键的异色满类化合物。3.研究了Cu（NO₃）2·3H₂O促进的α,β-不饱和醛类化合物的脱羰硝化反应,合成了硝基烯烃类化合物。该反应具有反应条件中性、原料易得、操作简单、底物普适性好等优点。