In tale ambito lo studente acquisirà, in particolare, la capacità di progettare ed eseguire sintesi efficienti e sostenibili di molecole organiche, inorganiche ed organometalliche per le più varie tipologie applicative, incluse le molecole a più alto valore aggiunto caratteristiche del settore farmaceutico e legate in generale alle scienze della vita. La catalisi rappresenta un settore chiave della ricerca alla quale si volgerà una particolare attenzione, rappresentando fra l'altro una via privilegiata alla efficienza economica e alla sostenibilità ambientale in sede di produzione. Particolare rilievo sarà dato in ambito sintetico alla catalisi asimmetrica, all'organocatalisi, alla catalisi enzimatica, alle tecnologie sostenibili.
In ambito bioorganico la base teorico/meccanicistica offerta agli studenti dovrà consentire loro la comprensione dei meccanismi d'azione delle molecole biologicamente attive, fra le quali le sostanze organiche naturali, quelle del metabolismo secondario, i farmaci e tutte le sostanze d'applicazione nei settori agrochimico, alimentare e della salute. Saranno offerti gli strumenti interpretativi e metodologici per lo studio del grande tema delle inter azioni delle molecole organiche con recettori biologici, alla base della tossicologia e della farmacologia.
In tale ambito lo studente acquisirà la capacità di valutare la tecnica più adatta alla soluzione di un problema pratico derivante da uno qualsiasi dei settori della ricerca, della ricerca industriale e applicata, delle attività terziarie riferite alle
problematiche di certificazione di qualità, di igiene industriale, ambientali, cliniche, agroalimentari e forensi. Allo specialista saranno pertanto richieste competenze relative alle più moderne tecniche strumentali e contemporaneamente capacità di valutarne criticamente i parametri di qualità in funzione della natura del problema. La misura analitico - chimico-fisica dovrà essere affiancata dalla familiarità con le tecniche più avanzate di trattamento di matrici complesse, (industriali, alimentari, biologiche o ambientali). Essenziale sarà acquisire capacità di utilizzo di sistemi informatici per la gestione di banche dati e l'elaborazione dei dati.