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本论文主要围绕醇类化合物的C-O键的官能化及其过程的绿色化开展了一系列工作，主要研究对象为：α-二茂铁基醇类化合物、苄醇类化合物以及N-烯基化合物原位生成的N,O-半缩醛类化合物。研究内容主要涉及：反应介质、催化体系和相关机理的探讨。研究结果的意义在于：提供将二茂铁基团引入到其它分子中的方法、双芳基甲烷类生物分子的简便合成以及含吡咯烷酮类似药物分子骨架的构建。本论文主要可以分为以下三个部分：第一部分研究了α-二茂铁基醇类化合物的C-O键的官能化，合成了一系列含二茂铁基团的新型化合物，主要包括：以二茂铁基醇为烷基化试剂实现的付-克反应产物、芳胺N-烷基化产物和β-二茂铁基丙醛类化合物。我们发现廉价易得的硝酸铈铵（CAN）和硝酸铋可以有效地实现α-二茂铁基醇类化合物的C-O键的官能化。由于二茂铁结构的特殊性，使得α-二茂铁基醇类化合物无论在反应活性方面还是立体化学方面都有别于传统的苄醇类化合物。同时，我们成功地在水相中实现了上述反应，且催化剂Bi（NO3）3循环使用四次后其催化活性仍然保持。进一步的研究发现，单独的醋酸介质也可以有效地促进α-二茂铁基醇类化合物的C-O键官能化，该发现提供了一种修饰二茂铁侧链α-位的绿色途径的反应过程。第二部分研究了单一催化剂三氟甲磺酸铟（In（OTf）3）作用下水相中苄醇的C-O键官能化，成功地构建了一系列C-C和C-N键。在该催化体系下，我们以52-96%收率获得了双芳基甲烷类的药物分子类似物；另外，我们可以通过调节苄醇的用量，选择性地合成芳胺类化合物氨基的单、双苄基化产物。研究发现该催化体系无需碱的参与，无需惰性气体保护，中间过程无氧化还原反应发生，对敏感官能团有较好的兼容性，是对传统后过渡金属催化的氢转移过程的有力补充。第三部分研究了原位生成的N,O-半缩醛的C-O键的官能化反应。在催化剂硝酸铁（Fe（NO3）3）的作用下，我们实现了以富电子烯烃为烷基化试剂的吲哚C3-选择性付-克烷基化反应，并合成了具有潜在药用价值的化合物。同时也提供了一种将氘原子引入到目标分子中的简便方法。我们借助红外、核磁等手段对其机理研究发现：烯酰胺的双键在催化剂和水介质条件下发生了水合反应，原位生成了C-O键，该类C-O键可同时被水合过程的催化剂活化实现其官能化。鉴于产物具有潜在的药物价值，我们对构建该类分子的反应进行了优化。结果发现在0.5mol%碘、无溶剂条件下反应即可顺利发生，且反应时间短，产物收率高（62-96%）。此外，该反应经放大后发现目标分子的收率没有明显下降，而且后处理更加简单，适合大量合成和工业生产。