-Исследование с помощью современных экспериментальных и расчетных методов строения, реакционной способности, механизмов и интермедиатов реакций важнейших классов органических и элементоорганических соединений, выявление корреляций между их строением, свойствами и реакционной способностью с целью управления на основе полученных знаний практически важными химическими процессами

Установление детального механизма практически важной реакции аналогов карбенов, (ключевых интермедиатов в химии кремний-, германий- и оловоорганических соединений), - взаимодействие с кратными углерод-углеродными связями на основании квантово-химических расчетов высокого уровня. Определение на основе полученных данных условий проведения реакции с целью получения синтетически значимых продуктов. Изучение механизмов реакций электрохимического окисления и восстановления биологически активных органических соединений, моделирующих действия этих соединений в живых системах. Мультикомпонентный дизайн гетероциклических систем. Комплексные исследования химических процессов с участием фторированных интермедиатов карбенового типа и создание на их основе новых методов получения химических веществ и материалов с полезными свойствами. Комплексное исследование циклизаций ацетиленовых карбонильных соединений и химических превращений образующихся при этом продуктов без использования катализаторов на основе переходных металлов. Разработка комплексного подхода для изучения различных уровней сложности молекулярных и наноразмерных химических систем и создание новых методов органического синтеза. Изучение с помощью физико-химических методов строения растворов широкого класса органических соединений в различных растворителях и их корреляция с реакционной способностью органических соединений в растворах. Cоздание селективных методов синтеза полизамещенных электронодефицитных циклогептатриенов – новых ключевых структур для фотовольтаики и медицинской химии.