围绕手性农药创制中的根本性科学难题和我国在不对称功能分子工业生产中的重大应用技术需求，我们实现了多种基于氮杂环卡宾催化剂的不对称催化活化，并将这些全新的催化合成策略应用在新农药的创制过程中，主要创新成果包括：
1）发展了一种氮杂卡宾催化实现炔酯的LUMO活化合成功能性吡啶产物的方法，该方法底物普适性广，同时对环境中的水和氧气的容忍性高，这为此类功能性吡啶化合物的合成、生产提供一种简单有效的合成策略，也为在农药创制过程中原位构建吡啶骨架提供了一种全新的技术路线。（Chem. Commun., 2017, 53, 13359-13362）
2）发展了一种氮杂环卡宾催化氧化实现饱和羧酸酯LUMO活化为饱和酯的方法，该方法能够有效地获得具有较高光学纯度的内酰胺和内酯，为不对称农药的创制提供了多种新型的骨架的先导化合物。（Org. Lett. 2018, 20, 260−263）
3）发展了一种氮杂卡宾催化实现手性2-吡喃酮基磷酸酯类化合物和季碳中心a-氨基膦酸酯类化合物快速高效构建方法，研究发现这两类不对称膦酸酯类化合物具有较好的抗细菌活性，为后续这类化合物的开发提供了技术支持。（Chem. Commun., 2018, 54, 6040-6043；Org. Lett. 2018, 20, 5969−5972）
4）发展了一种氮杂卡宾催化实现“一步法”合成具有四个连续手性中心的吡咯[3,2-c]喹诺酮类化合物，此类复杂骨架结构的成功合成，也再次证明了氮杂卡宾催化模式在构建复杂功能分子方面的优势，也为新农药创制过程中新型复杂骨架先导化合物的构建提供了全新的合成策略。（ACS Catal. 2018, 8, 9859−9864）
5）发展了一种氮杂卡宾催化实现a,b-g,d-双烯醛d-位HOMO活化快速高效合成多并环化合物的方法，烯醛d-位远程HOMO活化模式的实现能够极大的拓展NHC有机催化方法在有机合成中应用前景。（J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 5658-5661; Org. Lett. 2019, 21, 5026−5029）