Заведующая кафедрой 1965−1976
Была одним из организаторов кафедры строения органических соединений, а затем по ее инициативе на базе этой кафедры была создана первая в СССР кафедра физической органической химии.
Трудовая и научная деятельность Татьяны Ивановны началась в 1919 году в Пермском университете, где она училась и работала под руководством Г. А. Арбузова, ученика академика А. Е. Фаворского. В 1924 году была опубликована ее первая научная работа, посвященная изучению обратной реакции Фаворского. В том же году, по совету Г. А. Арбузова, Т. И. Темникова приезжает в Ленинград и впервые встречается с А. Е. Фаворским. В течение нескольких лет Татьяна Ивановна, оставаясь преподавателем Пермского университета, приезжает в Ленинград во время зимних и летних каникул и ведет исследовательскую работу под руководством А. Е. Фаворского.
В 1931 году по приглашению Алексея Евграфовича Т. И. Темникова переходит на работу на химический факультет Ленинградского университета сначала в качестве стипендиата Комитета химизации, а затем — ассистента кафедры органической химии. С этого времени вся научная и педагогическая деятельность Т. И. Темниковой связана с Ленинградским государственным университетом. По предложению А. Е. Фаворского Татьяна Ивановна занялась исследованием окислительно-восстановительных реакций альфа-кетоспиртов жирноароматического ряда с целью выяснения общих закономерностей этого типа превращений. Открытие прототропных изомерных превращений альфа-кетоспиртов, названных А. Е. Фаворским «кето-карбинольной таутомерией», и исследование зависимости направления и легкости изомеризации от структуры кетоспирта позволило систематизировать и объяснить имевшиеся в литературе противоречивые данные о реакционной способности этого класса соединений. Результаты этих работ были обобщены Т. И. Темниковой в докторской диссертации «Исследование изомерных превращений жирноароматических альфа-кетоспиртов», защищенной в 1945 году.
В 1946 году на химическом факультете ЛГУ с целью развития идей и наследия А. Е. Фаворского была организована кафедра строения органических соединений. В течение многих лет Т. И. Темникова работает профессором этой кафедры, а с 1964 по 1975 год заведует кафедрой. Под ее руководством продолжаются исследования производных кетоспиртов и альфа-галогенкетонов с нуклеофильными реагентами. Большое внимание было уделено исследованию реакционной способности нового класса соединений — оксетанов, содержащих алкоксигруппу при трёхчленном цикле. Эти соединения можно рассматривать как эфиры лактольных форм кетоспиртов, которым уделялось столь большое внимание в работах А. Е. Фаворского. В результате удалось подтвердить предположения о механизмах ряда процессов, в которых предполагалось промежуточное образование лактольных структур. Всестороннее исследование реакций алкоксиоксетанов с широким кругом нуклеофильных реагентов позволило установить, что гетеролитическое расщепление окисного цикла во всех случаях происходит со стороны алкоксигруппы. Использование реакций альфа-галогенкетонов и алкоксиоксетанов с бифункциональными нуклеофильными реагентами позволило разработать методы синтеза разнообразных гетероциклических соединений, в том числе стабильных 2-аминофуранов
Большая серия работ, проведенных Т. И. Темниковой с сотрудниками, была посвящена исследованию впервые ими обнаруженных основно-каталитических превращений оксетанов с подвижными атомами водорода в боковой углеродной цепи. Было показано, что внутримолекулярное присоединение промежуточно образующегося енолят-аниона по окисному циклу, в зависимости от строения исходного соединения, может приводить либо к производным 4,5-дигидрофурана, либо, что оказалось весьма неожиданным, к производным циклопропана.
Логическое развитие работ по исследованию механизмов органических реакций привело к тому, что, начиная с 60-х годов, Т. И. Темникова все больше внимания уделяет использованию кинетических и спектроскопических методов установления механизмов органических реакций. Под ее руководством начинаются работы по исследованию кинетики реакций нуклеофильного замещения при насыщенном атоме углерода и исследованию реакционной способности и направления взаимодействия альфа-галогенкетонов и функционально замещенных оксетанов с нуклеофильными реагентами. Основное внимание уделяется установлению общих закономерностей, связывающих направление и скорость процесса с природой нуклеофила, а также изучению систем с многопараметровым варьированием строения реагентов и условий проведения реакции с целью разработки теоретических моделей, позволяющих связать строение реагирующей системы со скоростью и селективностью протекающих реакций.
По предложению Т. И. Темниковой на кафедре ее ученики начинают исследования кинетики и механизмов реакций свободнорадикального замещения, соотношения строение — реакционная способность — селективность в этих реакциях, а также применения теоретических моделей (принципа Белла-Эванса-Поляни, постулата Хэммонда, уравнения Маркуса) для суждений о строении активированного комплекса. Развитие количественных методов исследования привело к тому, что в 1969 году на базе кафедры строения органических соединений организуется первая в стране кафедра физической органической химии, заведующей которой становится Татьяна Ивановна, и в дальнейшем работы кафедры развиваются в этом направлении. В это же время по инициативе Т. И. Темниковой и при активной поддержке директора НИИ Химии А. Г. Морачевского при кафедре организуется лаборатория ядерного магнитного резонанса и начинаются работы по исследованию кето-енольной таутомерии и реакционной способности и стереохимии енолят-анионов.
За время научно-педагогической работы Т. И. Темникова с учениками выполнила большое количество научных исследований, которые легли в основу более 200 опубликованных ею печатных работ. Под ее непосредственным руководством было защищено свыше 40 кандидатских диссертаций, 10 ее учеников стали докторами наук
Уже в 30-е годы Т. И. Темникова начинает интересоваться электронной теорией строения органических соединений и в дальнейшем становится одним из первых и наиболее активных пропагандистов использования электронных представлений для описания механизмов органических реакций и реакционной способности органических соединений. Результатом этой работы явился лекционный курс теоретических основ органической химии, который Татьяна Ивановна читала в течение нескольких десятилетий для студентов химического факультета ЛГУ.
Несмотря на попытки дискредитировать электронную теорию, которые были предприняты во время печально известной дискуссии по теории химического строения в 1951—1952 годах, и обвинения в "ингольдизме-паулингизме", Татьяна Ивановна продолжала работу по совершенствованию этого курса. В 1959 году появляется первое издание ее классического учебника «Теоретические основы органической химии», который в расширенном и переработанном виде издавался еще дважды — в 1962 и в 1969 годах. Можно без преувеличений сказать, что по этой книге училось несколько поколений химиков страны.
Развитие теоретических воззрений в органической химии привело к необходимости создания нового учебника, и в 1979 году выходит книга Т. И. Темниковой и А. С. Днепровского «Теоретические основы органической химии». Над материалами для второго издания этого учебника Татьяна Ивановна работала до конца своей жизни (второе издание вышло в 1991 году уже после смерти Т. И. Темниковой). Ею также создано единственное в стране учебное пособие «Молекулярные перегруппировки в органической химии».
Одновременно с этим Татьяна Ивановна ведет активную пропаганду теоретических воззрений среди химиков Советского Союза, выступая с курсами лекций перед научными аудиториями Ташкента, Душанбе, Омска, Перми, Иркутска, Казани и других городов страны. При активнейшем участии Татьяны Ивановны проходят несколько конференций по теоретическим проблемам органической химии, в том числе конференция «Механизмы гетеролитических реакций» (Ленинград, 1974), на которой впервые в нашей стране были широко обсуждены многие общие проблемы физической органической химии.
Неиссякаемая энергия Татьяны Ивановны проявлялась и в других областях ее деятельности. С 1934 по 1968 год она была ученым секретарем Ленинградского отделения Всесоюзного химического общества имени Д. И. Менделеева, а затем в течение 10 лет — заместителем председателя отделения. В 1977 Т. И. Темникова была избрана Почетным членом ВХО.
В течение многих лет она была членом редакционных коллегий «Журнала общей химии» и Ленинградского отделения издательства «Химия». Являясь заместителем редактора «Журнала органической химии» со дня его основания, Татьяна Ивановна сделала очень много для того, чтобы этот журнал стал одним из ведущих химических изданий и завоевал заслуженный авторитет как у нас в стране, так и за ее пределами. До последних дней своей жизни Татьяна Ивановна живо интересовалась научными проблемами, передавала свои знания, любовь и очень ответственное отношение к науке своим ученикам.
Об основании Пермского университета (1916) как филиала Императорского Петроградского университета, а также о жизни и научной деятельности Т. И. Темниковой можно прочитать в книге С. И. Рогожникова «Химический факультет Пермского университета. История возникновения и становления». (Пермь, 2016. 476 с.).