碳氢键的官能化反应实现了碳氢键的直接转化,相较于传统方法更加精简、高效,是现今有机合成化学的热点。其中,广泛研究了过渡金属参与的碳氢键活化反应,而无过渡金属参与的碳氢键活化反应还有待继续开发。活化亚砜中间体由于其高活泼和高亲电的性质,广泛应用于有机合成中,从早期的DMSO-DCC体系对醇类进行氧化反应到亚砜-三氟甲磺酸酐体系进行碳氢键到碳碳键转化反应,活化亚砜展现出了丰富多彩的反应性。本文主要进行了活化亚砜介导的碳氢键官能化反应研究,主要内容及结论如下(1)成功实现了三氟甲磺酸酐活化亚砜介导的烯丙位碳氢键烷基化反应,实现了三取代烯烃、二取代烯烃甚至单取代烯烃烯丙位碳氢键到碳碳键的转化,该反应在无过渡金属参与下一锅进行。提出了基于活化亚砜的烯丙位碳氢键烷基化反应的机理,并成功分离得到其中间产物硫鎓盐,验证了反应机理。(2)首次实现了活化亚砜介导的炔丙位碳氢键烷基化反应,完成了简单对称炔烃、硅基取代端炔的炔丙位碳氢键到碳碳键的转化,实现了无过渡金属参与的一锅法合成。提出了基于活化亚砜的炔丙位碳氢键烷基化反应的机理,并分离得到其联烯基硫鎓盐中间产物,验证了反应机理。(3)发现了吡啶芳环上氮原子参与的Pummerer重排反应,这是首例吡啶芳环上氮原子参与的Pummerer重排反应,给出了合成吡啶-2-酮的新方法,避免了传统方法采用羟基吡啶合成吡啶-2-酮时生成氮烷基化和氧烷基化混合产物的问题。