 周其林教授主要研究方向是不对称催化和有机合成方法学。在国家杰出青年科学基金等项目支持下，他带领课题组在新型、高效手性催化剂的设计和高选择性不对称合成反应等方面开展了深入研究，取得了以下创新成果：
（1）设计了一类全新的手性螺二氢茚和手性螺二芴配体骨架结构，合成了200多个手性螺环双磷配体、单齿磷配体及其手性催化剂，其中12个手性配体已经由国际著名试剂公司进行商品化生产和销售。这是中国大陆具有自主知识产权的手性配体和催化剂首次在国际上销售。
（2）在不对称催化氢化反应研究中，应用手性螺环配体建立了一系列高选择性的不对称催化氢化方法。例如，采用螺二芴双膦配体钌催化剂在顺芷酸和肉桂酸衍生物等不饱和羧酸的不对称氢化反应中取得了目前最高的对映选择性（Angew.
Chem. Int. Ed. 2005, 44,
1118）；采用螺二氢茚双膦配体钌催化剂实现了首例通过动态动力学拆分的醛不对称催化氢化反应（J. Am.
Chem. Soc. 2007, 129,
1868），为合成手性伯醇化合物提供了有效方法；采用手性螺环单齿磷配体开发出铑催化非保护的烯胺化合物高对映选择性不对称催化氢化新反应（J.
Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11774）。
（3）在不对称催化碳—碳键形成反应研究中，应用手性螺环单齿磷配体镍络合物催化不对称烯氢化反应，发展了一个合成含季碳手性中心化合物的全新方法（J.
Am. Chem. Soc. 2006, 128,
2780）；利用手性螺环单齿磷配体镍催化剂实现了首例双烯与醛的不对称还原偶联反应，为手性双高烯丙醇化合物的合成提供了高选择性方法（J.
Am. Chem. Soc. 2007, 129,
2248）；采用手性螺二氢茚双膦配体铑催化剂，在1,6-烯炔化合物不对称硅氢化环化反应中取得了目前最高对映选择性（Angew.
Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1275）。
（4）在不对称金属卡宾插入反应研究中，利用手性螺二氢茚双
唑啉配体铜催化剂实现了卡宾与N－H键和O－H键的高活性和高选择性插入反应，为合成手性-胺基和羟基酸和酯，以及杂环化合物提供了新的有效方法（J.
Am. Chem. Soc. 2007, 129, 5834; 2007, 129, 12616）。
在不对称催化和有机合成方法学领域共发表SCI研究论文100余篇，这些论文累计被他人引用1200余次，申请中国发明专利8项，10余次在国际重要学术会议上作邀请报告。
周其林教授现任南开大学元素有机化学国家重点实验室主任，教育部长江学者特聘教授，2005年获中国化学会有机化学委员会“有机合成创造奖”（银奖），2006年获中国化学会“黄耀曾金属有机化学奖”。
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