惰性化学键的活化反应为化学合成提供了高效便捷的路径，也是有机化学研究的重要基础问题，目前钌、铑、钯等过渡金属催化的惰性化学键的活化反应经常需要较高温度和导向基团的辅助。烷氧自由基诱导的β断裂反应在没有外加导向基团的作用下可以高选择性的切断惰性化学键，然而目前由醇生成烷氧自由基需要在银、锰等过渡金属的活化及较强的氧化条件下才能实现，并且烷氧自由基的β断裂主要用于烷基烷基键切断后开环反应的研究。我们课题组前期在硼酸和酮酸单电子氧化生成烷基自由基和酰基自由基的反应研究中，首次使用了环状高价碘试剂BIOH作为温和的氧化淬灭剂，并发现环状高价碘试剂对烯基羧酸和酮酸有着类似过渡金属的活化和促进脱羧的作用。然而，可见光化学中环状高碘试剂的应用范围还只局限于充当氧化淬灭剂和对羧基的活化，能否活化羟基以及环状高价碘试剂的衍生物对反应的影响是未知的。本博士论文工作首次实现了可见光温和条件下通过醇单电子氧化生成烷氧自由基，反应中我们将环状高价碘的类金属性首次应用于醇的活化研究。在可见光条件下烷氧自由基的β断裂反应首次应用于烷基烷基键，羰基烷基键，碳膦键的选择性切断和炔基化及烯基化反应，同时研究了环状高价碘试剂的衍生物对底物活化能力的不同。论文分为三个部分:　　第一部分:我们首次将环状高价碘的类金属性用于醇的活化，并首次在可见光的温和条件下实现了醇单电子氧化生成烷氧自由基。反应中烷氧自由基的β断裂可以选择性的实现环状醇和线状醇C(sp3)-C(sp3)的切断。第二部分:我们首次实现了α-羟基酮单电子氧化生成烷氧自由基的反应。反应中生成的烷氧自由基的β断裂可以应用于α-羟基酮、α-羟基酯和α-羟基酰胺的CO(sp2)-C(sp3)的切断。同时在研究中发现带强吸电子取代基-F的环状高价碘试剂对醇的活化能力更强。第三部分:我们首次实现了α-羟基膦单电子氧化生成烷氧自由基的反应。反应中烷氧自由基的β断裂可以应用于C(sp3)-P=O的切断和官能团化反应中。同时在研究中首次实现了膦自由基的炔基化反应，并将醇的类型从三级醇扩展到了二级醇。