Академик, доктор химических наук, профессор, лауреат Ленинской премии СССР, автор Открытия СССР, лауреат премии Президиума АН СССР им. А.М. Бутлерова, награждён боевыми медалями и восемью орденами, в том числе орденами Красной Звезды, Отечественной войны I и II степени и орденом Ленина.
Один из основателей отечественной школы исследований механизмов органических реакций, крупный специалист в области теоретической органической химии и химии металлоорганических соединений. Впервые изучил механизмы электрофильного замещения у насыщенного атома углерода. Обладая острым чувством нового в химии, впервые ввел в практику применение стереохимического подхода (оптически активных соединений) для изучения механизмов реакций, а также радиоактивных и стабильных изотопов. Провел обширные исследования реакций ртутьорганических соединений, перегруппировок ионов карбения. Блестяще читал курс по теоретической органической химии на Химическом факультете МГУ и лекции в ведущих университетах Европы, США и Японии. Опубликовал несколько монографий, в том числе в соавторстве с А.Л.Курцом и К.П.Бутиным фундаментальную «Органическую химию» в 4 томах. На протяжении многих лет был главным редактором журнала «Металлоорганическая химия» и одним из редакторов международного журнала «Journal of Organometallic Chemistry». Воевал во время Великой Отечественной войны (1941-1945), впоследствии принимал активное участие в борьбе за мир, работая в комиссиях ООН и являясь членом Международного Пагуошского комитета. Создатель (1962) и руководитель (до 1998) в ИНЭОС АН СССР Лаборатории органической химии изотопов.
