在有机合成领域，特别在是手性双金属催化剂，双官能团催化剂，金属自由基催化剂的设计、合成、以及催化控制的离子型和自由基型反应领域曾有幸得到美国顶级高校多位有机化学领域世界著名专家的指点，积累了丰富的知识和科研经验。在碳氢键胺化方向，其成果处于国际领先地位。基于这些已知体系，本课题组正在研发新型、高效的电催化、光催化小分子体系。

催化合成应用集中在分子编辑领域。即通过对分子外围碳氢键的选择性修饰，分子内部碳碳键骨架的活化、重组，实现对小分子和高分子的选择性合成、修饰、改造、升级。研究涉及实用型配体的设计优化，金属络合物合成的研究、新型催化反应的研发、反应机理的研究。其研究的合成方法将应用于各类生物活性小分子的简化合成。此外，课题组正在集中研发新型智能共轭高分子、小分子功能材料。