Съществена промяна в научните интереси на Спасов настъпва след специализацията му през 1965-1966 г при известния учен проф

Съществена промяна в научните интереси на Спасов настъпва след специализацията му през 1965–1966 г. при известния учен проф. Джон Робертс в Калифорнийския технологически институт, САЩ, в областта на приложението на спектроскопията на ядрения магнитен резонанс (ЯМР) в органичната химия. По това време вече се осъзнава огромното значение на този метод за химията, но той е все още не много популярен в Европа, до голяма степен поради сравнително скъпата апаратура. Успех за българската наука е, че в края на 1966 г., в резултат на усилията на ръководството на Института по органична химия, е доставен първият за страната ЯМР спектрометър (60 MHz). С това се поставя началото на първата у нас ЯМР лаборатория, която обслужва практически учени и други специалисти от цялата страна и запазва водещата си роля и досега. С. Спасов е ръководител на лабораторията от създаването й до края на 2004 г., като организира както научната, така и сервизната дейност и подготовката на кадри. По такъв начин той е пионер на внедряването и разпространението на ЯМР метода у нас. С. Спасов участва активно в доставянето и пускането в действие на закупения по проект с ПРООН-ЮНЕСКО модерен за времето си (1981 г.) многоядрен импулсен ЯМР спектрометър, който и досега остава водеща апаратура у нас.

През 1971 г. С. Спасов е избран за ст.н.с. II ст. в ИОХ, БАН. През 1982 г. става доктор на химическите науки, а през 1983 г. е избран за професор по органична химия в същия институт. През 1983–1989 г. е ръководител на секция „Физични методи“ към същия институт, а след това до 2004 г. на отделилата се като самостоятелно звено лаборатория „ЯМР спектроскопия“. През последните 40-ина години основните научни интереси на С. Спасов са в областта на приложението на ЯМР спектроскопията, както и на други спектрални, теоретични и химични методи за структурен и стереохимичен анализ на органични съединения. Въз основа на параметри от протонните и С-13 ЯМР спектри той предлага удобни и надеждни правила за определяне на относителните конфигурации на диастереоизомерни съединения. Съвместно с учени от други звена на ИОХ-ЦФ и извън него, проф. С. Спасов допринася активно за установяването структурата и стереохимията на редица нови природни съединения от типа на алкалоиди, терпеноиди, иридоиди, антибиотици и др., главно чрез съвременни ЯМР методи. Научната продукция на проф. С. Спасов е отразена в повече от 135 оригинални научни публикации, отпечатани предимно в реномирани международни и чуждестранни научни списания. Трудовете му са цитирани в над 500 чужди работи.

Той е съавтор и на две научни книги: „ЯМР-спектроскопия в органичната химия“ (1973; преработено издание в превод на чешки, Прага, 1981) и „Приложение на спектроскопията в органичната химия“ (1978). Тези книги са първи по рода си у нас и през дълъг период са използвани както за подготовка на студенти и докторанти, така и от широк кръг специалисти – химици и други. Проф. С. Спасов е известен и като отличен преподавател и лектор. Почти 40 години той чете лекции и води семинари по физични методи в химията и по ЯМР спектроскопия в ХФ на Софийския университет, Шуменския университет, Югозападния университет и др. Бил е много кратно лектор по ЯМРспектроскопия в школи в ИОХЦФ-БАН, Пловдивския университет, ВХТИ – Бургас, редица ведомствени научни институти и др. Във връзка с дългогодишната си преподавателска дейност С. Спасов е избран за професор по органична химия към Химическия факултет на СУ през 1986 г. Той е бил научен ръководител на пет защитили докторанти и консултант на редица други, както и ръководител на редица специализанти и дипломанти, някои от които са вече хабилитирани учени.