به دلیل مزایای کارآیی بالا و هم راستایی با شیمی سبز، واکنش های چند جزئی در آب که شامل تراکم سه جزء یا بیشتر از مواد اولیه در یک ظرف هستند برای سنتز ترکیبات هتروسیکل از مواد اولیه ی ساده به کار می روند. ترکیبات دی کربونیلی یکی از اجزای مهم برای واکنش های چندجزئی هستند که در شرایط ایده آل بدون حلال و یا حلال آب محصولات متنوعی تولید می کنند. بنابر محوریت پایان نامه بر واکنش ترکیبات دی کربونیلی در آب، در اولین قسمت این پایان نامه ترکیبات α-دی کربونیلی آریل گلی اکسال از اکسایش مشتقات استوفنون در حضور سلنیم دی اکسید سنتز و در مرحله ی بعد از آن ها در واکنش سه جزئی این مشتقات با ترکیبات مختلف β-دی کربونیلی، نمک آمونیوم کلرید و سدیم کربنات در حضور سورفکتانت سدیم دودسیل سولفات برای سنتز مشتقات هیدروکسی پیرول استفاده شد. برای دسترسی به ترکیب پیرول استیله شده، در مرحله ی بعدی محصول هیدروکسی پیرول تولید شده در حضور کاتالیست روی اکسید استیله و مشتق دیگری از پیرول های چهار استخلافی سنتز شد. در پایان، کاتالیست نانوکلسیم اکسید به روش سل-ژل سنتز و از آن در واکنش فنیل گلی اکسال با ترکیبات 3،1-دی کربونیلی در غیاب نمک آمونیوم استفاده شد و مشتقات هیدروکسی فوران با بازده ی خوب تا عالی به دست آمد. از مزایای این واکنش ها می توان به انجام واکنش ها در آب، جداسازی محصول بدون استفاده از حلال های آلی، بازده ی بالا و سازگاری با محیط زیست اشاره کرد.

ترکیبات هیدروکربنهای آروماتیک چند حلقه ای از جمله عوامل سرطان زا ، جهش زا و آلاینده محیط زیست می باشند که به طور عمده بر اثر احتراق ناقص سوختهای فسیلی به وجود می آیند. در این میان ترکیب بنزو(‏‎a‎‏)پایرین از خاصیت سرطانزایی بسیار بالایی برخوردار است.