Kémiai reakciók mechanizmusának vizsgálata és optimálása. A kémiai reakciók mechanizmusának tanulmányozása nem pusztán a tudományos érdekesség miatt bír jelentőséggel. Ismeretében lehetőség nyílik a reakciókörülmények (hőmérséklet, nyomás, oldószer, helyettesítő csoportok) megfelelő változtatásával a reakció eredményének (termékeinek) befolyásolására, hatékonyabb, olcsóbb vagy éppen környezetbarátabb kémiai folyamatok megtervezésére. A reakciók mechanizmusának vizsgálatára a szerves és a fémorganikus kémia területén a kísérleti munkával egybekötött elméleti számítások a legalkalmasabbak, a munkamódszernek minden esetben alapvető eleme valamennyi kísérleti adat messzemenő egyezése a modellezésből kapott eredményekkel.  A szerves kémia területén különös figyelmet fordítunk cikloaddíciós reakciók, poláris fémorganikus rendszerek modellezésére, továbbá a nagy jelentőséggel bíró organokatalitikus reakciók valamint szupramolekuláris rendszerek vizsgálatára (Keglevich György, Faigl Ferenc, Nagy József, Nyulászi László, Veszprémi Tamás). Külön figyelmet fordítunk az oldószerrel történő kölcsönhatások szerepének tisztázására. Multireferencia számítások felhasználásával (Kállay Mihály) fotokémiai reakciók mechanizmusának megértésére is lehetőség nyílik.

Rövid tartalmi leírás és technikai megközelítés Az ab initio kvantumkémiai illetve sűrűségfunkcionál módszerek használata a kémiai reakciók megértéséhez napjainkra a vegyész eszköztárának elfogadott és gyakran használt elemévé vált. A reakciók kiindulási anyagainak, köztitermékeinek és a végtermékeinek energetikai jellemzése, lehetőséget ad a különböző mechanizmusok vizsgálatára és a legkedvezőbb energiájú reakcióút megtalálására. A számítások során nem csak izolált molekulák kezelhetők (gázfázisú rendszereket modellezve), hanem  implicit vagy explicit oldószermodell felhasználásával lehetőség van a kémikust általában érdeklő oldatokban lejátszódó folyamatok jellemzésére is. További segítséget jelent a vizsgálatoknál, hogy a számítások lehetőséget adnak számos spektroszkópiai adat meghatározására. A modellezési eredmények kísérleti adatokkal való összevetése így lehetőséget nyújt a reakciók lépéseinek nyomonkövetésére.

A várt eredmények összefoglalása, jelentősége, alkalmazásaik A kutatások célja az egyes reakciók mechanizmusának megfejtése. A mechanizmus megértése minden esetben fontos az adott reakció általánosíthatósága szempontjából. A számítási eredményeket összevetve ismert reakciókra számított energetikai paraméterekkel (reakcióenergia, aktiválási energia) új reakciók lejátszódásának megjóslására is lehetőség nyílik.