Στην παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματοποιήθηκε ο σχεδιασμός της συνθετικής πορείας, η πραγματοποίηση της σύνθεσης και ο χαρακτηρισμός νέων αζωτούχων και βοριούχων παραγώγων β-κετονοξέων με αναμενόμενη αντιοξειδωτική και αντιφλεγμονώδη δράση, καθώς και η αξιολόγηση της δράσης αυτής. Για το λόγο αυτό, αναπτύχθηκαν νέα γενικά συνθετικά πρωτόκολλα, τα οποία περιλαμβάνουν, αρχικά, την παρασκευή Ν-αρυλοκαρβονυλοϋδραζονών του β-κετονοξέος 3-οξο-2-(2'-φαινυλυδραζονο) βουτανοϊκού οξέος, και στη συνέχεια, την κατεργασία των παραπάνω υδραζονικών υποστρωμάτων με αντιδραστήρια που περιέχουν βόριο και συγκεκριμένα, με τριοξικό βόριο και φαινυλοβορονικό οξύ, σε κατάλληλες συνθήκες. Με τον τρόπο αυτό, συντέθηκε σε πολύ καλές αποδόσεις μία σειρά καρβονυλοϋδραζονικών υποστρωμάτων με ποικιλία υποκαταστατών και τα αντίστοιχα ακετοξυ και φαινυλο ετεροδικυκλικά βοριούχα παράγωγα. Τόσο τα υδραζονικά υποστρώματα, όσο και τα βοριούχα ετεροδικυκλικά παράγωγα είναι νέες ενώσεις και ταυτοποιήθηκαν από τα φασματοσκοπικά τους δεδομένα IR, 1Η NMR, 13C NMR και 11Β NMR, από τα φάσματα μαζών τους και τη στοιχειακή ανάλυση ή τη μέτρηση HRMS. Επίσης, πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις μονοκρυστάλλου με ακτίνες-Χ για αντιπροσωπευτικά παράγωγα κάθε σειράς ενώσεων. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε in vitro έλεγχος της δραστικότητας των παραπάνω τάξεων ενώσεων. Προσδιορίστηκε η αλληλεπίδραση των παραγώγων με τη σταθερή ελεύθερη ρίζα του 1,1-διφαινυλο-2-πικρυλυδραζιλίου (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH), η ικανότητά τους να αναστέλλουν τη λιπιδική υπεροξείδωση του λινελαϊκού οξέος που προκαλείται από την παρουσία του διυδροχλωρικού 2,2'-αζω-δις-2-αμιδινοπροπανίου (2,2'-azobis-2-amidimino-propane dihydrochloride, ΑΑΡΗ) και η ικανότητά τους να αναστέλλουν τη δράση της φυτικής λιποξυγονάσης (lipoxygenase, LOX). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ορισμένες από τις νέες ενώσεις παρουσιάζουν ικανοποιητική συνδυασμένη αντιοξειδωτική και αντιφλεγμονώδη δράση και δύναται να χρησιμοποιηθούν ως οδηγοί ενώσεις για το σχεδιασμό ισχυρότερων αντιοξειδωτικών/αντιφλεγμονωδών παραγόντων.Τέλος, μελετήθηκε η επίδραση οξειδωτικών παραγόντων, όπως το διακετοξυϊωδοβενζόλιο (phenyliodoso diacetate, PIDA) και ο τετραοξικός μόλυβδος (lead tetraacetate, LTA) στα υδραζονικά υποστρώματα του 3-οξο-2-(2'-φαινυλυδραζονο)βουτανοϊκού οξέος, με αποτέλεσμα το σχηματισμό νέων αζωτούχων παραγώγων υδραζιδίου-υδραζόνης μέσω αποκαρβοξυλίωσης των αρχικών υποστρωμάτων.Συμπερασματικά, αξίζει να σημειωθεί ότι με την ανάπτυξη των νέων πρωτοκόλλων σύνθεσης επιτεύχθηκε η παρασκευή νέων ετεροδικυκλικών παραγώγων με τετραεδρικό βόριο και ποικιλία υποκαταστατών στο ετεροκυκλικό σύστημα με τρόπο απλό, σύντομο και οικονομικό. Οι παραπάνω αντιδράσεις σύνθεσης των βοριούχων παραγώγων αποτελούν το πρώτο παράδειγμα κυκλοσυμπύκνωσης αντιδραστηρίων βορίου με ιμινικό υδροξύλιο.