Razvoj novih materijala je tema od iznimne važnosti u kemiji te su najnovija istraživanja posvećena otkriću, poboljšanju i primjeni materijala u tehnologijama budućnosti. Naročito su intenzivne studije materijala baziranih na ugljiku, pri čemu je dijamant jedan od primjera. Međutim primjena dijamanta, unatoč njegovim mnogobrojnim izvrsnim svojstvima, ostaje organičena zbog problema u kontroli selektivnosti njegove funkcionalizacije te nedovoljne uniformnosti strukture. Pogodna alternativa dijamantu su diamantoidi, organski kavezasti spojevi koji posjeduju sličnu strukturu, no koji se mogu selektivno supstituirati. Diamantoidi su stoga na granici između fleksibilnih organskih molekula i anorganskog dijamanta.

Kemija diamantoida se značajno razvila u protekla dva desetljeća, no još uvijek ima prilika za daljnji napredak. Naš cilj je pripraviti i okarakterizirati dosad neistražene diamantoidne derivate te ih primijeniti u dizajnu materijala. Ciljne molekule bit će diamantoidni sustavi s heteroatomima uvedenim izravno na kavezastu podjedinicu, a pripravit će se i derivati s poveznicama (spacer). Planirani spojevi uključuju diamantoidne etere, tioetere, amine (sekundarni i viši), estere, itd. Kako bi se postigli zadani ciljevi, bit će razvijene nove strategije za selektivnu funkcionalizaciju i polifunkcionalizaciju ovakvih spojeva jer precizna supstitucija diamantoida omogućava kontrolu njihovih svojstava. Daljnji korak bit će dizajn svojstava uvođenjem sekundarnih funkcionalnih skupina, a sa ciljem buduće primjene ovakvih spojeva u premazima te kao površinskih slojeva na metalima ili poluvodičima. Eksperimentalna istraživanja bit će nadopunjena računalnim metodama kako bi se dobio uvid u fizikalno-kemijska svojstva pojedinih molekula, ali i novonastalih materijala. Predložena temeljna istraživanja će stoga produbiti spoznaje o utjecaju strukture na svojstva naprednih materijala te omogućiti dizajn novih lead spojeva temeljenih na ugljikovim organskim sustavima.