Окончил химический факультет Ростовского университета (1957). Работал там же; с 1967 г. — профессор кафедры природных соединений, с 1981 г. — директор НИИ физической органической химии РГУ. С 2003 г. одновременно заместитель председателя Южного научного центра РАН, с 2004 г. — заведующий кафедрой природных и высокомолекулярных соединений Южного федерального университета.
Член-корреспондент АН СССР с 1990 г., действительный член РАН с 1994 г. (отделение общей и технической химии). Член Королевского химического общества Великобритании (1994).
Основные работы посвящены физической органической и квантовой химии, изучению строения и молекулярной динамики органических и металлоорганических соединений.
В 1974 г. открыл (совместно с Л. П. Олехновичем и Ю. А. Ждановым) явление ацилотропии — быстрой обратимой миграции ацильных групп между нуклеофильными центрами в органических молекулах. Развил новое научное направление — химию структурно нежёстких молекул в основном и возбуждённых состояниях, разработал теорию орбитальной стабилизации «неклассических» структур органических соединений. Исследовал таутомерию и фотохромизм органических соединений, стереодинамику координационных соединений, неклассические органические и элементорганические структуры, бистабильные молекулярные системы с управляемыми светом обратимыми перегруппировками.
Член редколлегии журналов «Advances in Heterocyclic Chemistry», «Mendeleev Communications», «Успехи химии», «Журнал общей химии», «Журнал органической химии», «Известия РАН (сер. хим.)», «Химия гетероциклических соединений». Автор 12 монографий и более чем 800 статей в отечественной и зарубежной печати, 60 российских и международных патентов. Один из наиболее цитируемых российских учёных.
Лауреат Государственной премии СССР (1989), премий РАН им. A. М. Бутлерова (2000), им. Л. A. Чугаева (2003) и им. А. Н. Несмеянова (2009). LXII-й Менделеевский чтец («Полифункциональные материалы для молекулярной электроники»).