中文摘要：

探索具有高度选择性的有机反应是合成化学家和理论化学家面临的最具挑战性的课题之一。自上世纪八十年代以来，随着分析测试和实验手段的提高，自由基反应获得了长足的发展，并逐渐受到人们的重视。其中，对自由基反应的选择性研究，尤其引人注目。对这类反应的研究，极大的改变了许多有机化学家认为自由基反应高活性低选择性的错误观点，使得高选择性自由基反应的研究和开发，成为自由基化学的前沿之一。其中，原子转移自由基环合反应（ATRC）在构筑环胺、环酮、内酯、内酰胺等环状有机化合物中有着广泛的应用。本项目立足于本课题组对于自由基选择性反应研究的最新实验进展，使用量子化学方法，对自由基反应选择性的机理做理论研究。据此解释了实验现象，讨论了自由基分子的电子结构、空间结构、反应条件和反应选择性的关系。并且，进一步从理论上预测高选择性的自由基反应，得到了实验的证实。这为自由基高选择性环合反应的设计和控制，提供了理论的支持。