多齿配体金属络合物的构效关系研究，金属催化的卡宾、氮宾转移反应，金属催化的绿色氧化反应

天然分子全合成，非天然分子合成和性质，铁催化锂试剂交叉偶联，含手性四苯并环辛四烯骨架超分子化学

碳硼烷官能团化方法学，碳硼烷功能材料，小分子活化，超级碳硼烷化学

过渡金属催化反应方法学及机理，烯烃双官能团化，过渡金属催化氟化、碳氢键活化及相关反应

新型稠环芳香分子和碳纳米结构的设计、合成及应用，高性能有机半导体材料及有机电子器件

结合有机合成化学、化学生物学，开展多肽分子库及其药物化学研究