沈晓博士一直从事生物活性分子导向得有机合成方法学研究。主要成果包括：1）发展了几个新型氟化学试剂和方法，并在国际上率先将光学纯含氟亚砜亚胺引入到对映选择性氟烷基化反应中；2）纠正了国际同行关于亲核加成反应的一个错误观点；3）实现了高效C-O键形成反应，并应用到糖苷化反应中；4）实现了钼催化剂控制的E-选择性关环复分解反应, 并应用于重要生理活性的大环化合物(例如三期临床药物Pacritinib)的合成中；5）发展了钌催化剂控制的Z-选择性烯烃复分解反应，并应用到具有重要生理活性的血小板聚集体抑制剂、天然产物和大环多肽的合成中。