Ovaj projekt ima za cilj razvoj multifunkcionalnih optičkih sondi temeljenih na dušikovim heterociklima, sposobnih za osjetljivo i selektivno detektiranje promjena pH vrijednosti i biološki relevantnih metalnih iona. Nadovezujući se na naša prethodna istraživanja benzazolskih pH senzora, središnji koncept je proširenje ovih sustava prema integriranom osjetu, gdje su procesi protoniranja i koordinacije metalnih iona objedinjeni unutar jedinstvenog molekulskog okvira. Takvi sustavi očekivano omogućuju poboljšane analitičke performanse i višestruki odgovor, čime se nadilaze ograničenja konvencionalnih senzora za pojedinačne analite. Ovaj pristup posebno je važan jer je vezanje metalnih iona snažno ovisno o pH vrijednosti, a njihovo istovremeno praćenje omogućuje točniju analizu složenih kemijskih sustava.Istraživanje će se usmjeriti na molekulski inženjering benzazola i srodnih heterocikala, uz uvođenje sustavno variranih donor-akceptor supstituenata i prilagođenih koordinacijskih mjesta radi finog podešavanja optičkih i veznih svojstava. Sintetizirani spojevi bit će ispitani UV-Vis i fluorescencijskom spektroskopijom kako bi se odredila pH osjetljivost, emisijska svojstva te selektivnost prema ciljnim metalnim kationima. Paralelno će se primijeniti masena spektrometrija (ESI-MS i MS/MS) za određivanje stehiometrije vezanja, stabilnosti kompleksa i mehanizama interakcije, uz dobivanje komplementarnih strukturnih informacija.Računalne studije obuhvatit će teoriju funkcionala gustoće, molekulsko dinamičke simulacije i ONIOM QM/MM pristupe za proučavanje protonacijskih ravnoteža, koordinacijskih modova i elektronskih prijelaza, uz razvoj prediktivnih odnosa struktura-svojstvo.Očekivani rezultati uključuju nove multifunkcionalne optičke senzore, validirane metodologije i opća načela dizajna. Projekt unapređuje kemijsku detekciju prema integriranim, prilagodljivim molekulskim sondama s primjenama u praćenju okoliša, analitičkoj kemiji i biološki relevantnim sustavima.