中文摘要：

醌类化合物是生物体内重要的电子转移和递氢体，广泛参与脱氢氧化反应，研究其催化氧化性能具有重要的理论价值和应用前景。本项目研究了醌类化合物的母环结构、取代基的电子效应、空间位阻效应、醌与底物摩尔数之比与其催化性能之间的关系，以及催化过程中的电子转移规律、氢原子转移过程、碳氢键的活化机理、助剂对其催化性能的影响。此外，本项目还开发了以醌为主催化剂的非金属催化剂体系催化烷烃、烯烃、芳香烃侧链、醇、醛选择氧化的新方法。研究结果表明母环结构对醌的催化氧化性能影响不大。对于取代基的电子效应，发现富电子取代基减弱醌的催化能力；拉电子取代基增强醌脱氢能力，然而过强的拉电子能力对其催化性能也不利。醌环上引入位阻大的取代基之后，可以阻止自由基与醌环上的双键反应，有利于其催化性能的发挥。然而，数目过多、体积过大的取代基又阻碍了醌环上反应中心与底物的接触，降低了其催化性能。通过副产物分析、反应过程表征证明，醌催化烃类化合物的氧化机理主要有自由基机理和正离子机理。其中自由基机理最为常见，醌夺取底物分子上氢原子，生成半醌自由基和烷基自由基。在正离子机理中，醌夺取底物上的氢负离子，生成碳正离子。