1）以非活潑碳-氫鍵活化反應(yīng)為核心的天然產(chǎn)物及活性藥物分子的集體全合成；2）烯基軸手性化學(xué)、電化學(xué)重排反應(yīng)、不對(duì)稱C-N鍵構(gòu)筑反應(yīng)及計(jì)算化學(xué)研究；3）與化學(xué)生物學(xué)相結(jié)合的熒光探針、仿生合成、及合成生物學(xué)研究。

2022 國家教學(xué)成果一等獎(jiǎng)(R6) ; 在過去的幾十年里，新型的手性催化劑和配體的開發(fā)極大的促進(jìn)了不對(duì)稱催化反應(yīng)研究，其中具有軸手性類手性框架的催化劑和配體在其中起到了重要的作用。與相對(duì)成熟的聯(lián)苯和聯(lián)萘類軸手性催化劑相比，苯乙烯類軸手性催化劑的開發(fā)卻相對(duì)有限。 上海交通大學(xué)張書宇教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并合成了一系列具有苯乙烯型軸手性結(jié)構(gòu)的新型有機(jī)小分子催化并將該催化劑應(yīng)用于烯炔酰胺和靛紅亞胺的不對(duì)稱邁克爾加成/串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)中。使用活性基團(tuán)為手性吡咯類的新型催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)一系列手性氧化吲哚螺環(huán)化合物的高對(duì)映選擇性合成。通過控制實(shí)驗(yàn)、催化劑的單晶分析以及 DFT 理論計(jì)算，他們建立了新催化劑在反應(yīng)中的催化模型并推測該催化劑通過與底物之間的手性匹配的π-π相互作用和多重氫鍵作用協(xié)同完成了該串聯(lián)環(huán)化反應(yīng)中的手性控制。

國家教學(xué)成果一等獎(jiǎng)(R6) ;Thieme Chemistry Journals Award ;上海市曙光學(xué)者 ;國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)(R5) ;教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(R5) ;中組部青年人才計(jì)劃A