واکنش افزایشی مایکل به سیستم های ?‚?-غیر اشباع یک روش مهم برای ایجاد پیوند کربن-کربن و کربن-هترو اتم در سنتزهای شیمی آلی است.1 این واکنش، معمولا شامل افزایش یک دهنده ی نوکئوفیلی (از جمله: کربن، سیلیسیوم، قلع، نیتروژن، اکسیژن، فسفر، ...) به یک پذیرنده ی آلکنی یا آلکینی فعال شده توسط گروههای الکترون کشنده (از جمله: کتون، استر، آمید، نیتریل، نیترو، سولفونیت و فسفونیت) می باشد. به طور کلی واکنش افزایشی مایکل در شرایط اسیدی، بازی و یا حتی بعضی مواقع در شرایط خنثی هم انجام می شود. ترکیباتی که از این واکنش بدست می آیند کاربرد وسیعی در سنتزهای آلی، شیمی دارویی و شیمی ترکیبات زنده آلی دارند. کارهای اولیه برای تشکیل پیوند کربن-فسفر توسط آربازو در اوایل قرن بیستم انجام گرفت و در ادامه با نام واکنش مایکل-آربازو تکمیل شد.2 در دو دهه ی اخیر شیمی فسفونیت ها به خاطر اینکه تشکیل پیوند کربن-فسفر مشکل می باشد، پیشرفت نسبتأ کندی را داشته است. اوج کارهای انجام شده بر روی سنتز پیوند کربن-فسفر، بعد از کشف اتفاقی آمینوفسفونیک اسید ها3 و فسفونیت های جدیدی که از نظر بیولو‍‍‍‍‍ژیکی فعال هستند، است.4 برای مثال، فسفونواستیک اسید،5 در مقابل ویروس تبخال و ویروس سیتو مگالو خاصیت بازدارندگی از خود نشان می دهد. دسته ی فسفنیت ها،6 نیز در سل کشت میکروب در مقابل htlv-iii (که در بر گیرنده ی ویروس ایدز است) از خود فعالیت نشان می دهند. مشتق بتا-فسفونومالونیک اسید،7 به عنوان بازدارنده ی آنزیم راس فارنسیل وآنتی تومور استفاده می شود. ترکیبات شامل پیوند کربن-گوگرد به عنوان ترکیبات کاملا طبیعی یافت شده اند. همچنین این ترکیبات اهمیت ویژه ای به عنوان مواد فعال دارویی دارند. تبدیل ترکیبات کربونیل غیر اشباعی به مشتقات کربونیلی بتا-سولفیدو یک استراتژی مناسب برای حفاظت باند دوگانه الفینی بشمار می رود.22بعنوان مثال، تروست و همکارش در سال 1975 از واکنش افزایشی مایکل تیوفنول برای حفاظت باند دوگانه در سنتز گرندیزول استفاده کردند.

آمین ها مواد اولیه و حدواسط های مهمی برای تولید انواع ترکیبات شیمیایی هستند. کاهش ترکیبات نیترو به آمین ها یک روش سنتزی مهم برای تهیه این مواد اولیه و حدواسط های با ارزش است. تاکنون واکنشگرهای بسیاری برای کاهش ترکیبات نیترو به آمین های متناظرشان استفاده شده اند. کاهش انتخابی ترکیبات نیترو با استفاده از فلزات به عنوان یک روش مناسب برای تهیه آمین ها با بازده خوب گزارش شده است. نانو ذرات فلزی به علت اندازه بسیار کوچک ذرات و نسبت سطح به حجم بالا، از واکنشگرهای معمولی موثرتر هستند. در این پژوهش کاربرد نانو ذرات دو فلزی آهن-نیکل و پلی تنگستو فسفریک اسید (fe-ni nps/ h3pw12o40.xh2o) در شرایط ملایم برای کاهش موثر و شیمی گزین ترکیبات نیترو آروماتیک، نیتروهتروآروماتیک و نیترو آلیفاتیک به آمین های متناظرشان بررسی شد. مزایای این روش شامل: انتخاب پذیری بالا در حضور گروه های کاهش پذیر و ناپایدار در ترکیب نیترو، کاهش سریع ترکیبات نیترو در دمای کم، استفاده از آب به عنوان حلال سبز، استفاده از واکنشگرهای ارزان قیمت و دوستدار محیط زیست، اجتناب از به کار بردن محیط های اسیدی خورنده و حذف آسان پسمانده های حاصل از واکنش می باشد. تترازول ها دسته ای از ترکیبات هتروسیکل غنی از نیتروژن هستند که کاربرد وسیعی در علم داروسازی دارند. یکی از روش های متداول تهیه تترازول های استخلاف شده در موضع 5 حلقه زایی [3+2] یون آزید با نیتریل های آلی است. امروزه سخت گیری ها و قوانین مهم وضع شده در رابطه با محیط زیست، استفاده از روش های سبز (بدون کاربرد واکنشگرهای سمی و خورنده و تشکیل ضایعات معدنی) را مطالبه می کنند. در این پژوهش تهیه تترازول های استخلاف شده در موضع 5 در حضور مس سولفات پنج آبه به عنوان یک کاتالیست ایمن، دوستدار محیط زیست و ارزان قیمت گزارش شد. این روش قابل استفاده برای طیف وسیعی از ترکیبات نیتریل آروماتیک، آلیفاتیک و هتروآروماتیک است. زمان کوتاه واکنش، بازده بالا، فرآیند ایمن و بازیابی آسان محصول از جمله مزایای این روش به عنوان روشی مفید و موثر برای تهیه تترازول ها است. 1,3-بنزوآزول ها شامل بنزوایمیدازول ها، بنزواکسازول ها و بنزوتیازول ها، ساختارهای کلیدی در شیمی دارویی هستند و در طیف وسیعی از ترکیبات طبیعی یافت می شوند. 1,3-بنزوآزول ها فعالیت های بیولوژیکی متفاوتی از خود نشان می دهند و به عنوان لیگاند در تبدیلات شیمیایی نامتقارن استفاده می شوند. دو روش کلی برای تهیه 1,3-بنزوآزول ها وجود دارد. روش اول شامل جفت شدن ارتوفنیلن دی آمین/ ارتوآمینوفنول/ ارتوآمینوتیوفنول با کربوکسیلیک اسیدها و یا مشتقات آن ها (نیتریل ها، ایمیدیت ها و یا ارتواستر ها) در شرایط اسیدی سخت است. راه دیگر یک روش دو مرحله ای شامل حلقوی شدن و به دنبال آن حذف اکسایشی هیدروژن از حدواسط ایمینی است. در این پژوهش، یک روش عملی، ساده و کارآمد برای تهیه بنزوایمیدازول ها، بنزواکسازول ها و بنزوتیازول ها از واکنش تراکمی کربوکسیلیک اسید ها با ارتوفنیلن دی آمین/ ارتوآمینوفنول/ ارتوآمینوتیوفنول با استفاده از تری فنیل فسفین و تری کلروایزوسیانوریک اسید معرفی شد. روش ارائه شده دارای مزایایی از قبیل بازده خوب تا عالی محصولات، کاربرد این روش برای طیف گسترده ای از مواد اولیه، شرایط ملایم واکنش، استفاده از واکنشگرهای در دسترس و ارزان قیمت و روش خالص سازی آسان می باشد. کاتالیست های ناهمگن به طور گسترده ای به عنوان ترکیبات سازگار با محیط زیست در سنتزهای شیمیایی و دارویی استفاده می شوند. کاتالیست های ناهمگن نه تنها قابلیت جداسازی آسان، بازیافت کاتالیست از مخلوط واکنش و استفاده مجدد را دارند، بلکه انتخاب پذیری بیشتری در واکنش های شیمیایی نسبت به کاتالیست های همگن از خود نشان می دهند. واکنشگرهای تثبیت شده بر روی پلیمرها دسته ای از کاتالیست های ناهمگن هستند که در واکنش های شیمیایی استفاده می شوند. در این تحقیق گروه آمینی نشانده بر روی پلی وینیل الکل تهیه شد. گروه فرمیل یک حدواسط مهم در تهیه آمین ها و همچنین به عنوان یک عامل بسیار مفید برای حفاظت گروه آمین در تهیه پپتیدها است. روش های متعددی برای واکنش فرمیل دار کردن گزارش شده است. در این پژوهش اتانول‎آمین نشانده برروی پلی وینیل الکل به عنوان یک کاتالیست بازی بسیار کارآمد در واکنش n-فرمیل دار کردن آمین های آلیفاتیک و آروماتیک استفاده شد. مزایای این روش شامل: استفاده از واکنشگرهای ارزان قیمت و غیر حساس، پایداری کاتالیست، بازیابی و خالص سازی آسان محصولات، بازده بالا و قابلیت استفاده مجدد کاتالیست تا چهار مرتبه بدون تغییر در فعالیت آن می باشد.