过渡金属催化烃类分子的精准转化：从金属有机的基元反应入手，关注催化反应中的金属物种的可控形成与转化，发展新型的有机转化反应，揭示化学键转化的本质规律。具体包括：

（1）sp3碳氢键的不对称催化转化：围绕自由基化学中“自由基的不对称催化”和“自由基的选择性攫氢”等长期存在的难题，提出了“金属催化自由基接力”新概念和发现了“金属调控杂原子自由基选择性攫氢”新机制，探索金属催化的不对称自由基反应，实现了sp3碳氢键高位点、高对映体选择性催化转化。

（2）简单烯烃的选择性转化：建立了高价钯化学的催化新体系，基于“反位效应”开发了大位阻手性Pyox配体，发展了“金属活化烯烃双键”新模式，实现了系列简单烯烃的选择性官能团化反应，为廉价烃类分子高值化提供了新途径。