Im Rahmen der synthetischen Chemie werden neue Methoden entwickelt, die sich durch hohe Effizienz und Selektivität sowie Umweltverträglichkeit auszeichnen. So entwickeln wir Dominoprozesse, bei denen mehrere Bindungen unter identischen Reaktionsbedingungen gebildet werden. Hierdurch ist es möglich, komplexe Moleküle aus einfachen Vorstufen schnell sowie ressourcen- und umweltschonend aufzubauen. Im Rahmen unserer Forschung werden auch Übergangsmetall- insbesondere Pd-katalysierte Reaktionen eingesetzt. Ein weiterer Schwerpunkt ist die enantioselektive Allylierung von Aldehyden und Ketonen und die Mehrkomponenten-Kombinatorische Synthese. Die entwickelten Methoden werden zur Herstellung von Naturstoffen und deren Analoga wie Alkaloide, Steroide, Terpene, Antibiotika, Zytostatika, Insektizide und Kohlenhydrate verwendet. Neuere Arbeiten beschäftigen sich auch mit der Herstellung von Materialien, insbesondere optischen Schaltern.
Im Bereich der medizinischen Chemie wird die Entwicklung neuartiger Zytostatika für eine gezielte Behandlung maligner Tumore durchgeführt. Diesen Arbeiten liegt unter anderem das ADEPT-Prinzip (Antibody Directed Enzyme Prodrug Therapy) zugrunde. Als Prodrugs werden nicht-toxische Derivate biologisch hochaktiver Zytostatika eingesetzt, die unter Verwendung eines Konjugates aus einem Enzym und einem Antikörper, der an tumor-assoziierte Antigene bindet, selektiv im malignen Gewebe unter Freisetzung des Zytostatikums gespalten werden.
Weitere Untersuchungen in diesem Bereich beschäftigen sich mit der Entwicklung neuer photochemisch spaltbarer Prodrugs sowie von Verbindungen für die Prodrug-Monotherapie (PMT) und von Antikörper-Drug-Konjugaten (ADC).