Izučavanje prijenosa naboja u kondenziranim fazama preduvjet je dubljem razumijevanju brojnih biokemijskih i industrijskih procesa zasnovanih na redoks-katalizi, pretvorbi energije i dr. Unatoč opsežnim višedesetljetnim istraživanjima, detaljni mehanizmi prijenosa naboja i njihova svojstva u ovisnosti o reakcijskim uvjetima još uvijek su nedovoljno poznati. Kombinacijom eksperimentalnih i računalnih metoda cilj nam je unaprijediti razumijevanje mehanizama i kinetike prijenosa elementarnog naboja u slobodnoradikalskim reakcijama u vodenim otopinama s posebnim naglaskom na spregnuti prijenos protona i elektrona (PCET). Spregnuti, odnosno usklađeni prijenos u većini slučajeva čini PCET termodinamički vrlo povoljnim, zbog čega je ovaj mehanizam u temelju izvanredne katalitičke učinkovitosti mnogih enzima i biokemijskih reakcijskih centara, primjerice u fotosintezi. Središnji dio disertacije jest kvantno-kemijski opis reakcija a-aminoalkilnih i a-hidroksialkilnih radikala s halogeniranim organskim spojevima. Reakcije teku u prisutnosti standardnih puferskih sustava kakvi su ključni za kiselobaznu homeostazu u živim organizmima. Pod sličnim ćemo uvjetima izučavati i PCET u reakcijama atoma vodika. U tom bi slučaju posrijedi bio najelementarniji oblik tog mehanizma – razlaganje H atoma na sastavni proton i elektron koji odlaze svaki u svom smjeru. Očekuje se da disertacija pridonese rješavanju središnjeg problema kemije slobodnih radikala u otopinama, a to je pitanje optimalnog dizajna reakcijskih uvjeta, kao što su duljina zračenja, pH, koncentracije reaktanata, vrsta pufera itd., na način da se reakcija usmjeri k određenom kanalu i tako maksimalno uvećaju prinosi željenih produkata. To je ujedno i put prema učinkovitijoj primjeni slobodnoradikalskih reakcija u organskoj sintezi.