杂环结构存在于大多数具有生物活性的有机化合物中。发展高效、绿色的杂环化合物的合成新方法是合成杂环化合物的基础；大量的、结构多样性的杂环化合物的合成是发现具有生物学功能的化合物的源泉；具有生物学功能的化合物是化学生物学研究的分子工具和新药发现的保障。
其主要研究内容是：发现高效、绿色的杂环化合物的合成新方法；基于新的合成方法，设计并合成具有抗肿瘤、镇痛或心脑血管等生物活性的杂环化合物，研究其构效关系，发现先导化合物和候选药物，探索其可能的作用机理，为发现新结构、新机制的一类新药奠定基础。
20世纪60年代初，在已故院士王序先生的倡导下成立了该研究组。当时是以氮杂嘌呤和 1,2,4-三嗪类化合物的合成为目标，展开了以肠代谢和酶抑制剂为靶点的抗肿瘤药物的研究，截止上世纪末，本研究组无论在学术上，还是在目标化合物的合成方面都取得了一定的成绩。从20世纪末，本研究组开始了哌嗪类化合物的合成及抗肿瘤和镇痛药物的研究。
目前的主要研究方向是：1）含氮、硫杂环类化合物的合成及抗肿瘤活性研究；2）哌嗪季铵盐类化合物的合成及非成瘾性镇痛药物研究；3）肽硼酸类蛋白酶体抑制剂研究；4）有机小分子催化在不对称合成中的应用.
我们发现的合成氨基二硫代甲酸酯类化合物的新方法具有反应条件温和、速度快、收率高、适用面宽等优点。基于该合成方法，研究发现了一系列具有抗肿瘤活性的氨基二硫代甲酸酯类化合物，并已申请中国、美国和世界专利，其中的一个化合物正在进行临床前的研究，进展顺利。季铵盐类化合物不易通过血脑屏障，很难成为神经系统疾病的治疗药物，然而，我们发现了一系列具有很好镇痛作用的哌嗪季铵盐类化合物，该类化合物作用新颖，结构独特，有望发展成为一类非成瘾性镇痛药物。课题《哌嗪季铵盐类非成瘾性镇痛药物研究》获2005年北京市科技进步二等奖。
该课题组近期已完成和正在完成的基金项目有：科技部“重大新药创制”重大专项，国家973计划项目，国家科技支撑计划，国家自然科学基金等。
目前研究组有教授2人，副教授3人，博士生5名，硕士生13名。
