中文摘要：

利用自由基正离子引发剂的单电子氧化能力，氧化碳氮不饱和键，产生相应的自由基正离子，从而提高其亲电能力，与醛酮类化合物进行Mannich反应；同时，通过改变引发剂、溶剂进一步促进串联Mannich反应，构筑4-哌啶酮类生物活性分子骨架。广泛研究各类含羰基化合物与含碳氮不饱和键化合物的串联Mannich反应，进行相应的反应方法学研究。将对多种自由基正离子引发剂进行研究和改造，提高反应活性，发展更高效的引发剂，为Mannich反应及有机合成反应提供新方法、新领域，为导向有机合成的自由基化学作出贡献。

结论摘要：

亲核试剂对碳氮双键的加成反应（Mannich型反应）一直是构建碳-碳的重要方法，是有机化学研究的一类重要反应。通过本项目的研究，发展出一系列通过Lewis酸和自由基正离子盐催化的串联Mannich反应，其中，Lewis酸催化酮类化合物与亚胺类化合物的串联反应，可以高产率、高选择性的一步构筑4-哌啶酮衍生物，为该类杂环化合物的合成提供了新方法。而在自由基正离子盐催化下，不仅多种亲核试剂可以和亚胺进行碳-碳键的构建，而且还可以通过串联过程进行喹啉生物活性骨架的构筑。在此基础上，我们还进一步利用自由基正离子盐对氧气的活化，实现了有氧条件下对sp3碳-氢键的催化官能团化，建立了一系列高效的合成含氮杂环衍生物的新方法。这些结果进一步深化了Mannich反应以及碳-氢键活化的研究。