Procesi prijenosa naboja u vodenom mediju od iznimnog su interesa zbog svoje ključne uloge u biokemiji i dizajnu sustava za pretvorbu energije. Unatoč opsežnim dugogodišnjim istraživanjima, načini prijenosa naboja i njihova ovisnost o reakcijskim uvjetima još su uvijek nedovoljno poznati. Sinergijskom kombinacijom eksperimentalnih i računskih pristupa nadamo se ostvariti značajan napredak u razumijevanju mehanizama i kinetike prijenosa naboja u reakcijama slobodnih radikala u vodenom mediju, posebice spregnutog prijenosa protona i elektrona (PCET). Težište će biti na reakcijama alfa-hidroksialkilnih i alfa-aminoalkilnih radikala s halogeniranim organskim supstratima te ovisnost prinosa dehalogenacije o prisutnosti i svojstvima pufera. U sličnim uvjetima planiramo studirati i reduktivna svojstva atoma vodika, što potencijalno pruža fascinantnu mogućnost istraživanja najfundamentalnijih aspekata PCET procesa. Istraživanja će se provoditi gama-radiolizom puferiranih vodenih otopina i kvantitativnim mjerenjima vrste i prinosa nastalih produkata u kombinaciji s kvantno-kemijskim i dinamičkim računalnim metodama, kako u svrhu racionaliziranja eksperimentalnih rezultata tako i za usmjeravanje eksperimenata. Budući da je PCET u ovim sustavima popraćen lančanom reakcijom koja znatno povećava prinose dehalogenacije, namjeravamo iznaći najpovoljnije uvjete za usmjeravanje reakcije u PCET kanal, posebice u odnosu na kompetitivne kanale radikalske supstitucije i adicije. Uspješno ostvarenje ciljeva projektnog prijedloga bitno će pridonijeti rješavanju središnjeg problema kemije slobodnih radikala u vodenim otopinama, tj. na koji način dizajnirati reakcijske uvjete, primjerice pH te koncentracije reaktanata i pufera, kako bi se radikalska reakcija učinkovito usmjerila prema određenom reakcijskom kanalu i na taj način optimizirao prinos produkata.