U okviru projekta istraživat će se strukturna svojstva i reaktivnost odabranih skupina organskih i modelnih bioorganskih spojeva primjenjujući temeljne principe fizikalno-organske kemije. Težište rada bit će na: (a) reakcijama protoniranja i deprotoniranja u osnovnom i elektronski pobuđenim stanjima i (b) reaktivnosti napetih cikličkih molekula pri standardnim i ekstremnim reakcijskim (visoki tlak i mikrovalno zračenje) uvjetima. U okviru prvog pravca istraživanja sintetizirat će se nove gvanidinske baze i superbaze, čije konjugirane kiseline sadrže jake intramolekularne vodikove veze, a zatim će se izmjeriti njihove bazičnosti. Ispitat će se njihova katalitička učinkovitost u nizu sintetski važnih reakcija, uključujući i reakciju transesterifikacije, na kojoj se zasniva proizvodnja biodizela. U studiju reaktivnosti biološki aktivnih molekula u elektronski pobuđenim stanjima, razmatrat će se interakcija peptidne veze (primjenom formamida kao modela) s protonom i metalnim ionima. Nadalje, istražit će se reakcije intermolekualrnog prijenosa vodika u biološki aktivnim molekulama (primjenom kompleksa pirol-amonijak kao modela). U okviru drugog pravca istraživanja pripravit će se i odrediti termodinamička svojstva sintetski važnih enolatnih aniona, te ispitati mehanizam do sada nedovoljno proučenih reakcija automerizacije pažljivo odabranih organskih molekula. U provedbi istraživanja primjenjivat će se u podjednakoj mjeri sintetski postupci, moderne spektroskopske tehnike i najmodernije metode kvantne kemije. Računske metode koristit će se za odabir modelnih spojeva i ciljano vođenje eksperimenata, kao i za predviđanje intrinzičkih svojstava eksperimentalno nedostupnih reakcijskih međuprodukata i interpretaciju eksperimentalnih rezultata. Očekujemo da će rezultati istraživanja bitno pridonijeti razumijevanju reaktivnosti razmatranih organskih i bioloških molekularnih sustava, kao i razvoju novih organokatalizatora i njihove primjene u kemijskoj industriji, te razvoju novih, ekološki prihvatljivih, pristupa u korištenju obnovljivih izvora energije.