蔡教授近年主要研究領域為化學基礎研究,特別是合成具金屬多重鍵的化合物應用催化及固氮反應,代表性的研究著作皆發表在美國化學會最頂尖的期刊-美國化學學會誌(Journal of the American Chemical Society)和德國的期刊-應用化學(Angewandte Chemie)。就在今年八月發表在後者期刊的雙鉻金屬化合物,有趣的是兩金屬間是靠一理論上新穎的五鍵將兩鉻金屬鍵結在一起,更重要的是這化合物創造了世界上最短的金屬-金屬距離的紀錄1.74埃(1埃= 10–10公尺)。過去三十年,所有的理論計算化學家及無機化學家都相信要合成具有金屬-金屬五鍵的化合物,接在金屬上的配位基(ligand)一定要越少越好,所有的計算皆指出最理想的狀況是每一個金屬上只接一個配位基,如此一來可產生最強且具最短鍵長的金屬-金屬五鍵。目前有一個類似這樣的雙鉻金屬化合物在2005年被發表於美國的"科學(Science)",但是其中的鉻金屬間的五鍵鍵長為1.84埃。蔡教授團隊發現的兩種雙鉻化合物,最特別的就是這兩種化合物中每一個鉻金屬分別接了兩個或三個配位基,突破了理論之前的預測,為化學家們在金屬-金屬五鍵上帶來新的思維。德國拜羅伊特(Bayreuth)大學的Kempe教授就說這麼短的金屬鍵真是令人跌破眼鏡,美國加州大學戴維斯分校(Davis)的Power教授說這麼短的金屬鍵真是始料所未及,美國德拉瓦(Delaware)大學Theopold教授說這樣的紀錄很難破,因為1.74埃可能是化學家所能合成的雙金屬化合物的極限。