充分利用实验室在有机合成方向的优势，实现有机功能材料的简洁、定向、可控合成；结合实验室物理有机的研究基础与手段，在理论的指导下深入开展功能化材料的研究；注重从源头设计、理论解析、材料性能到实际应用的系统性研究。

该方向的代表性成果包括：

【多组分反应构建共价有机框架研究】

稳定连接的方法学发展对于共价有机框架（COFs）的合成和应用具有重要意义。近期，我们国重室研究团队发展了一种基于多组分反应（MCRs）的新策略来构建超稳定COFs。利用三个易得的组分通过Debus-Radziszewski 多组分反应一锅法在每个环状连接点形成五个共价键，牢固地构建了一系列咪唑连接的COFs。这项研究将共价组装的复杂性和精确度提升到一个新的水平，开辟了整合复杂的可逆/不可逆反应以构建晶体多孔框架的新方向。相关工作发表于J. Am. Chem. Soc., (2019, 141, 18004).      

【新型碗状分子合成及应用研究】

素馨烯是一类具有开放曲面的共轭分子，在有机材料化学中具有重要研究意义。为深入理解主族元素对于素馨烯的结构与性能之影响以及扩展分子的功能位点，我们国重室研究团队以硫族元素杂化素馨烯为原料，通过一步反应合成了硫族元素与磷原子共同杂化的素馨烯，进一步的晶体衍射证明了此类分子的曲率显著增大。值得一提的是，此类化合物的P=S 单元将带来新功能，例如，与金属Ag离子配位。该工作为碗状分子的曲率及组装特征的调控提供了新内容。相关研究发表于Angew. Chem. Int. Ed. (2019, 58, 3819).