Síntesis asimétrica por ejemplo, mediante el desarrollo de métodos para la síntesis enantioselectiva de β-aminoácidos, β-lactamas y β-péptidos. Además, se trabaja en el desarrollo de nuevos organocatalizadores derivados de la (S)-prolina, así como en la optimización de su actividad mediante el empleo de líquidos iónicos quirales. Así mismo, en nuestro grupo se ha descrito el uso de la α-feniletilamina como agente que permite la resolución de alcoholes quirales, la derivatización de sustratos para la determinación de su pureza enantiomérica, como auxiliar quiral en la preparación de compuestos enantioméricamente puros, y en la formación de catalizadores quirales.
Química “verde”, especialmente mediante el uso de fuentes alternas de energía como son las microondas y la mecanoquímica, y a través del desarrollo de reacciones químicas en condiciones libres de disolvente. Así mismo, se han desarrollado novedosas técnicas mecanoenzimáticas para llevar a cabo la resolución de diversos compuestos quirales con actividad biológica.
Síntesis y aplicación de péptidos no naturales, por ejemplo en la preparación de acarreadores de agentes terapéuticos y en péptidos resistentes a la hidrólisis enzimática con potencial en el control de la garrapata y del mosquito que transmite la enfermedad del dengue. Además, se han sintetizado análogos beta de la L-Dopa, un fármaco esencial en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson.
Fisicoquímica orgánica con énfasis en el análisis conformacional, que es importante para entender los mecanismos básicos operantes en las moléculas orgánicas y en sistemas biológicos. Por ejemplo, el efecto anomérico es un fenómeno responsable del camino que una gran variedad de reacciones químicas toma lugar, así como de la conformación preferida en azúcares, polisacáridos y otras sustancias de interés biológico.