در راستای نیل به هدف سنتز ترکیبات هتروسیکلی با استفاده از روش های نوین در این رساله ابتدا برای اولین بار به توصیف واکنش سه جزئی میان ایندان دیون، 2-نفتول و مشتقات ایزاتین و سنتز ترکیبات اسپایرو نفتوپیرانو ایندولین پرداخته شده است. سپس به سنتر ترکیبات اسپایروایندنو پیریدوپیریمیدین با استفاده از مواد نانوکربنی عامل¬دار شده پرداخته شده است. پس از تهیه محصول مورد نظر تست های گوناگون آنزیمی بر روی این ترکیبات صورت گرفته که دارای خاصیت بازدارندگی آنزیم اورئاز می¬باشند. در بخشی دیگر، از واکنش تراکمی چهار جزئی آلدهیدها، ملدروم اسید، دیمدون و آمونیوم استات در حضور مقدار کمی کاتالیزگر sio2-pr-so3h، جهت سنتز مشتقات 5،2-دی اُکسواکتاهیدروکینولین بهره گرفته شد. در بخش آخر به عامل دار کردن ترکیبات هیبریدی آلی/معدنی در مقیاس نانو از جمله سیلسسکواکسان های الیگومری قفسی (poss) پرداخته شده است. جهت تهیه هیبرید مورد نظر از زنجیره های گوناگون پلیمریِ پلی اتیلن گلیکول (peg) بهره گرفته شد و با آلکین دار کردن انتهای زنجیره های پلیمری، برای اتصال به هسته poss مهیا شدند. در همین راستا مولکول poss که دارای دنباله های کلر دار بوده است از طریق واکنش جانشینی هسته دوستی به گروه های آزید تبدیل شده و سپس به کمک واکنش کلیک هسته poss به زنجیره های peg متصل شدند.