"Направленный синтез на основе ацетилена и его производных лекарственных веществ, лигандов для хиральных катализаторов, многофункциональных нанокомпозитов и полимеров, материалов для оптоэлектроники, водородной и электрохимической энергетики".

В рамках систематического изучения нуклеофильного присоединения О-центрированных нуклеофилов к тройной углерод-углеродной связи исследована реакция целлюлозы с ацетиленом и разработан перспективный для промышленного внедрения способ получения винилцеллюлозы; этот новый подход к модификации целлюлозы позволит значительно расширить области применения природных целлюлозных материалов.
Получена принципиально новая информация о фундаментальной реакции ацетилена с кетоксимами (реакция Трофимова):
В ходе изучения закономерностей реакций доступных (благодаря разработанному ранее методу их синтеза из ацетилена и окиси углерода) нитрилов -ацетиленовых -гидроксикислот с нуклеофильными реагентами получены новые иминодигидрофурановые ансамбли - предшественники лейкотриенов, эйкозаноидов, препаратов, активных против ВИЧ-инфекции, витаминов и антибиотиков.
На основе новых прямых реакций элементного фосфора с электрофилами в гетерогенных высокоосновных каталитических средах осуществлен направленный синтез фосфорорганических соединений - новых полидентных лигандов, экстрагентов, флотореагентов, антипиренов, строительных блоков для органического синтеза.
Развит принципиально новый общий подход к синтезу многофункциональных гибридных неоргано-органических нанобиокомпозитов на основе наностабилизирующих природных гемицеллюлозных матриц. Получены наноразмерные оксиды железа (в том числе, закономерно легированные широким набором металлов), а также наноразмерные металлы Ag(0), Pd(0), Pt(0) в гемицеллюлозной арабиногалактановой матрице.
В ходе дизайна практически важных полимерных материалов получены новые полисопряженные высокосернистые полимеры - перспективные катодные материалы для современных перезаряжаемых литиевых источников тока, а также новые протонпроводящие мембраны для топливных элементов.