۱-۲-کاتالیزگر^[۱]
کاتالیزگر گونه ای است که انرژی فعال سازی واکنش (انرژی اولیه برای انجام واکنش) را کاهش داده و در نتیجه سرعت واکنش را افزایش می دهد.

مشخصات اصلی کاتالیزگر:
۱-در طی واکنش، کاتالیزگر بدون تغییر می ماند و تنها موجب افزایش سرعت واکنش می شود.
۲-کاتالیزگر باید خاصیت گزینش پذیری^[۲] داشته باشد.
۳-سرعت واکنش متناسب با غلطت کاتالیزگر است و برای واکنش های گاز-جامد، سطح کاتالیزگر و سطوح فعال بسیار مهم است.
۴-در یک واکنش برگشت پذیر، کاتالیزگر به همان نسبت که سرعت واکنش رفت را افزایش می دهد، بر سرعت واکنش برگشت هم موثر است.
کاتالیزگر ها به دو دسته همگن^[۳] و ناهمگن^[۴] تقسیم می شوند.
کاتالیزگر همگن با واکنش دهنده ها هم فاز می باشد، به بیان دیگر ذرات کاتالیزگر همگن می توانند به راحتی در مخلوط واکنش حل شوند (در تماس کامل با محتویات واکنش قرار می گیرند)، به همین دلیل فعالیت بسیار بالا، گزینش پذیری و بازده خوب، از محاسن این نوع کاتالیزگر است ولی خالص سازی محصول و بازیافت کاتالیزگر از مخلوط واکنش مشکل است، از این رو به کاتالیزگرهای ناهمگن روی آورده اند.
کاتالیزگر ناهمگن با واکنش دهنده ها در یک فاز نیست. اندازه و خصوصیت کاتالیزگر ناهمگن به صورتی است که به راحتی در محیط واکنش حل نمی شود، از این رو فعالیت آن محدود می گردد (بازده کل واکنش کاهش می یابد) . برای آنکه کمبود سطح فعال در این گونه ترکیبات جبران شود، استفاده از یک بستر^[۵] در نقش تکیه گاه کاتالیزگر، ضروری است. بستر معمولا یک ساختار متخلخل^[۶] با سطح فعال بالاست.کاتالیزگر ناهمگن برخلاف کاتالیزگر همگن، به راحتی از مخلوط واکنش جداسازی و موجب ناخالصی محصولات نمی گردد]۱ .[
۱-۳-مواد نانوحفره^[۷]
مواد نانو متخلخل دارای حفره هایی در ابعاد نانو هستند و حجم زیادی از ساختار آنها را فضای خالی تشکیل می دهد. نسبت سطح به حجم (سطح ویژه) بسیار بالا، نفوذ پذیری یا تراوایی^[۸] زیاد، گزینش پذیری خوب و مقاومت گرمایی و صوتی از ویژگی های مهم آن ها می باشد. با توجه به این ویژگی های ساختاری، این مواد به عنوان کاتالیزور، تبادل گر یونی^[۹]، جدا کننده^[۱۰]، حسگر^[۱۱]، تولید و ذخیره انرژی، تصفیه آب و پساب، غشا^[۱۲] و مواد عایق استفاده می شوند. زﺋولیت ها^[۱۳]، کربن و سیلیکای نانو متخلخل، از مهم ترین ساختارهای نانو حفره هستند.
مواد نانو متخلخل بر اساس اندازه ی حفره ها به سه گروه تقسیم بندی می شوند:
۱-میکرو متخلخل^[۱۴]: دارای حفره هایی با قطر کمتر از ۲ نانومتر(زﺋولیت ها).
۲-مزو متخلخل:دارای حفره هایی با قطر۲ تا ۵۰ نانومتر(ترکیبات MCM که معروف ترین سیلیکای مزو متخلخل هستند و اکسید فلزات و سایر ترکیبات مزو متخلخل).
۳-ماکرو متخلخل^[۱۵]: دارای حفره هایی با قطر بیشتر از ۵۰ نانومتر(بلورهای کلوییدی^[۱۶]) .
بر اساس تعریف مصطلح نانو فناوری، دانشمندان شیمی در عمل عبارت نانو متخلخل را برای موادی که دارای حفره هایی با قطر کمتر از ۱۰۰ نانومتر هستند، به کار می برند که ابعاد رایجی برای مواد متخلخل در کاربرد های شیمیایی است]۲ [.
شکل(۱-۱)انواع سیلیکا بر اساس اندازه حفره: الف: ماکرو تخلخل، ب: مزو تخلخل، ج: میکرو تخلخل
ساختار انواع MCM در شکل (۱-۲)آورده شده است.

شکل (۱-۲): انواع MCM
۱-۴- تراکم نووناگل و کاربردهای آن
تراکم نووناگل^[۱۷] واکنش آلی شناخته شده ای است که توسط امیل نووناگل^[۱۸] در سال ۱۸۹۶ کشف شد. تراکم نووناگل واکنش بین آلدهید/کتون و ترکیبات متیلن فعال است و یکی از رایج ترین روش های تشکیل پیوند های کربن-کربن است. این تراکم در حقیقت واسطه مفیدی برای تبدیلات دیگری، مانند دیلز-آلدر^[۱۹] و افزایش مایکل^[۲۰] است] ۳[.
از این تراکم برای سنتز طیف گسترده ای از آلکن های عامل دار شده از جمله داروی ضد مالاریا (lumefrantine)، برخی مشتقات آکریلو نیتریل، ترکیبات کربونیل دارα و β-غیر اشباع، α و β- انون ها/ انواسترها، واسطه های مهم شیمیایی شامل کربوسیکلیک ها، مشتقات کومارین، سینامیک اسید و … به طور گسترده ای استفاده شده است ]۴[.
برخی از مشتقات سنتز شده توسط تراکم نووناگل خواص بیولوژیکی جالبی دارند، مانند ضد قارچ^[۲۱]، ضد تومور^[۲۲] و ضد باکتری^[۲۳]، علاوه بر این از آنها به عنوان مهارکننده(β-glucuronidase) و همچنین مهارکننده (Acetycholinesterase) استفاده شده و نیز یک چهارچوب برای سنتز دندریمرها^[۲۴] به شمار می رود] ۵[.
علاوه بر این کاربرد ها، تراکم نووناگل در صنایع عطر سازی، آرایشی و بهداشتی، پلیمر، علوم زیستی، کشاورزی، مواد پرتو درمانی، پزشکی و داروسازی از جمله مشتقات ( nifendipine and nitrendipine ) به عنوان داروی فشار خون بالا، نیز کاربرد های فراوانی دارد] ۶[.
۱-۵-مشتقات ۲-(بنزیلیدن) مالونونیتریل ها

شکل (۱-۳): ساختار ۲-(بنزیلیدن) مالونونیتریل ها
مشتقات ۲-(بنزیلیدن) مالونونیتریل کاربردهای گسترده ای در صنعت، داروسازی، کشاورزی و سنتز مواد شیمیایی مهم پیدا کرده اند. آنها واسطه های مهمی برای سنتز ترکیبات آلی مختلفی از طریق واکنش های حلقه زایی ^[۲۵]هستند.
علاوه بر این گزارش شده است که ۲-(بنزیلیدن) مالونونیتریل ها می توانند به عنوان عوامل ضد رسوب^[۲۶]، قارچ کش ها^[۲۷] و حشره کش ها^[۲۸] مفید باشند و نیز به عنوان Cytotoxic در برابر تومورها و گاز اشک آور در کنترل شورش ها به کار روند] ۷[.
فصل دوم:
مروری برتحقیقات انجام شده
۲-۱-مروری بر واکنش های سنتز ۲-(بنزیلیدن) مالونونیتریل ها و اتیل-۲-سیانو-۳-(فنیل) آکریلات ها
شیمیدانان همواره در جست وجوی یافتن واکنشگرها و سیستم های جدید برای تبدیلات گروه های عاملی آلی هستندکه بتوانند محدودیت ها و معایب سیستم های گزارش شده ی قبلی را به حداقل برسانند. در اینجا تعدادی از واکنش های سنتز ۲-(بنزیلیدن) مالونونیتریل ها واتیل-۲-سیانو-۳-(فنیل) آکریلات ها آورده شده است.
درسال ۱۹۸۷، اندره فوکاد^[۲۹] و همکارانش، بااستفاده ازکاتالیزگر منزیم اکسید، واکنش نووناگل رادرحلال آب و دمای اتاق، انجام دادند طرح (۲-۱)، [۸].

طرح (۲-۱)
درسال ۲۰۰۰، سبتی^[۳۰] و همکارانش، بااستفاده از فلوﺌوروآپاتیت به عنوان کاتالیزگر، تحت شرایط حلال آب ودمای اتاق، مشتقات مربوطه راسنتزکردند طرح (۲-۲)، ]۹[ .

طرح (۲-۲)
سبتی و همکارانش در سال ۲۰۰۲، این بار با بهره گرفتن از هیدروکسی آپاتیت به عنوان کاتالیزگر، توانستند واکنش نووناگل را درآب به عنوان حلالی سبز، انجام دهند طرح(۲-۳)، ]۱۰[ .

طرح (۲-۳)
درسال ۲۰۰۴، یاداو^[۳۱] به همراه همکارانش، مشتقات ۲-(بنزیلیدن) مالونونیتریل و اتیل-۲-سیانو-۳-(فنیل) آکریلات ها را در حضور تری فنیل فسفان به عنوان کاتالیزگر، در شرایط بدون حلال وتحت دمای^°C 80-75 یا ماکروویوانجام دادند طرح (۲-۴)، ]۱۱[.

طرح (۲-۴)
لیلاواتی ^[۳۲]و همکارش در سال ۲۰۰۵، با بهره گرفتن از کاتالیزور نیوبیوم کلراید، مشتقات ۲-(بنزیلیدن) مالونونیتریل ها و اتیل-۲-سیانو-۳-(فنیل) آکریلات ها را درحلال استونیتریل وتحت شرایط رفلاکس سنتز کردند طرح (۲-۵)،]۱۲[.