سنتز ترکیبات جدید هتروسیکل به دلیل کاربردهای بیولوژیک و فارماکولوژیک، همواره مورد توجه بوده است. آنها اغلب در سنتز گروهی دیگر از هتروسیکل ها حدواسط های مهمی می باشند و به همین علت از نظر سنتزی مورد توجه هستند. ابتدا سنتز مشتقات 2،1-دی هیدرو (h4)- 3،1- بنزوکسازین-4- اون ها مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. در این تحقیق از واکنش آنترانیلیک اسید با آریل آلدئیدها و سپس حلقوی کردن حدواسط های ایجادی در استیک انیدرید، ترکیبات مورد نظر با بازده و خلوص بالا در یک ظرف واکنش تشکیل شده اند. همچنین در ادامه این پژوهش، سنتز ترکیبات پارا-بیس (n-استیل-2،1- دی هیدرو-(h4)-3،1- بنزوکسازین-4- اون-2-ایل)بنزن مورد توجه قرار گرفت. در این تحقیق، با روشی مناسب، از واکنش مشتقات آنترانیلیک اسید با ترفتآلدهید تحت شرایط رفلاکس و تابش فراصوت، تعدادی از مشتقات پارا-بیس (n-استیل-2،1- دی هیدرو-(h4)-3،1- بنزوکسازین-4- اون-2-ایل)بنزن با بازده خوب و خلوص بالا سنتز شده اند. همچنین سنتز تک مرحله ای تعدادی از مشتقات 8-آریل-7و8-دی هیدرو-[1،3]-دی اکسولو-[g- 4،5]-کینولین-(h5)6-اون از آمین، آریل آلدهیدها و ملدروم اسید تحت شرایط رفلاکس و تابش فراصوت انجام پذیرفت. ازمزایای این روش، تک ظرفی بودن آن است، بدین معنی که بدون جداسازی حدواسط های مربوطه وجابه جاکردن یا خالص سازی آنها، واکنش تنها در یک ظرف انجام می شود. در ادامه این پژوهش، تری برمو سیانوریک اسید (tbca) به عنوان کاتالیزور موثر برای سنتز یک مرحله ای h2- ایندازولو [b- 2،1] فتالازین-تری اون های آروماتیک با بازده بالا از آلدهید، فتال هیدرازید و دایمدون در دمای 60-50 درجه سانتیگراد تحت شرایط بدون حلال است.

واکنش های چند جزیی ابزار های مفید جهت سنتز کارآمد مولکول های متنوع آلی هستند. پلی (n–برمو–n-اتیل–بنزن-1،3–دی سولفون آمید) [pbbs] و n,n,n,n-تترابرمو-بنزن-3,1-دی سولفون آمید[tbbda] به عنوان کاتالیزور های ملایم و موثر برای سنتز ترکیبات: 1- h1-پیرازولو [2،1-b] فتالازین-5،10-دای اون ها از تراکم آلدهید، فتال هیدرازید و مالونونیتریل در دمای 100-80 درجه سانتیگراد تحت شرایط بدون حلال با راندمان های خوب تا عالی. 2- سنتز 5،6-دای-هیدرو بنزو[h] کینولین ها از تراکم آلدهید، استات آمونیوم، مالونونیتریل و 6-متوکسی-1،2،3،4-تترا هیدرو نفتالین-1-اون در دمای 80 درجه سانتیگراد تحت شرایط بدون حلال با راندمان های خوب تا عالی استفاده شد.

در این پایان نامه برای سنتز 14-آریل-14h-دی بنزوزانتن ها، 2-آمینوکرومن ها و حلقه های تری آزین، در شرایط بدون حلال، رفلاکس،امواج فرا صوت و گرمایی،از کاتالیزور fecl3 قرار گرفته برروی بستری از نانو سیلیکا، استفاده شد. کرومن ها طبقه ای از ترکیبات سنتزی هستند که کاربرد گسترده درما نی و خواص دارویی دارند. به ویژه این ترکیبات به عنوان یک هسته واحد در تعدادی از ترکیبات فعال بیولوژیکی شامل ضد سرطان، ضد باکتری، ضد قارچ، ضد اضطراب، ضد ویروس و ضد ایدز یافت می-شوند. مشتقات زانتن ها به دلیل دارا بودن طیف وسیعی از خواص زیستی و درمانی نظیر ضد ویروس، ضد باکتری، ضد التهاب و همچنین کاربرد در درمان فوتوشیمیایی مورد توجه صنعت داروسازی می باشندوجلقه های تریآزین به دلیل عملکرد گسترده شان در تشکیل واحدهای ساختاری در محصولات داروهای سنتزی و همچنین ترکیبات طبیعی این دسته از ترکیبات نیز دارای اهمیت ویژه ای میباشند. چندین روش برای سنتز این ترکیبات گزارش شده است اما اکثر این فرآیندها دارای محدودیت هایی شامل زمان طولانی واکنش، دمای بالا، معرف های گران قیمت و راندمان پایین هستند. بنابراین توسعه روش های جدید برای سنتز این ترکیبات از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به معایب موجود در اغلب روش های سنتزی گزارش شده، در این پایان نامه روش های سودمند و جدیدمورد مطالعه و تحقیق قرار گرفته است. کاتالیزور مورد استفاده در واکنش های مربوطه ،در شرایط بدون حلال، حلال و امواج فراصوت به کارگرفته شد. مزایای روش های بکار گرفته شده در این تحقیق عبارتند از: (1) استفاده از کاتالیزور ارزان، قابل دسترس و غیر سمی (2)فرآوری آسان محصول (3) راندمان و زمان واکنش بهبود یافته(4) آسان بودن انجام آزمایش

برخی معایب موجود در گزارش های قبلی برای سنتز پیرانوc]-3،2[پیرازول و کینازولین-4-اون ها ما را برآن داشت که روش های موثر و مفیدتری را برای سنتز این ترکیبات توسعه دهیم. کاتالیست های مورد استفاده در این پایان نامه عبارتند از: نانو ذرات تیتانیای اصلاح شده، نانو ذراتtio2 ، سریم آمونیوم نیترات و نیترات استرانسیم که در شرایط بدون حلال و امواج فراصوت به کار گرفته شد. مزایای این روشها عبارتند از: (1) استفاده از کاتالیستهای ارزان قیمت، قابل دسترس و غیر سمی، (2) فرآوری آسان محصول (3) بهبود راندمان و زمان واکنش (4) طریقه آسان انجام آزمایش.