二氟甲基作为氢键给体和酰胺、醇、硫醇、异羟肟酸等官能团的生物等排体,广泛应用在药物分子中。含氟烷基自由基与π系统化合物的反应,使得自由基氟烷基化具有潜在广泛的应用。相对于发展较为成熟的三氟甲基化,二氟甲基化的研究较少,可能是因为二氟甲基自由基的活性低,产生二氟甲基自由基比较困难。新型二氟甲基试剂和新的合成二氟甲基化合物的方法受到了人们的关注。论文主要包括以下三个部分:第一部分工作是利用商品化的CF2HSO2Cl和NH2NHBoc一步合成自稳定的,固态磺酰肼二氟甲基试剂CF2HSO2NHNHBoc(DFMH)。通过直接电化学氧化和Fc催化电化学氧化有效的产生二氟甲基自由基,经过分子间的自由基加成实现N-苯基丙烯酰胺的二氟甲基环化和N-乙酰基烯丙基胺的二氟甲基酯基双官能团化。第二部分工作是通过二茂铁(Fc)催化电氧化DFMH产生二氟甲基自由基,实现了炔烃的二氟甲基化,得到二苯并氮卓类化合物,这类化合物是生物活性分子的核心骨架。该方法对于传统的均相芳基取代合成七元环是一种挑战。第三部分工作是通过直接电氧化DFMH产生二氟甲基自由基,实现了丙烯酰胺的二氟甲基羟基化和C-H二氟甲基化反应。反应使用电子作为氧化剂不需要外加金属催化剂和化学氧化剂。通过调节酰胺氮上的取代基团可以调控丙烯酰胺的二氟甲基羟基化和C-H二氟甲基化。