En este artículo, se informa sobre un proceso simple y limpio para la alquilación y arilación de heterociclos que contienen nitrógeno. Las reacciones se llevaron a cabo utilizando el Q-tube(r) como una tecnología no convencional, en agua como un disolvente ecológico, a temperatura de ebullición. La estrategia desarrollada se utilizó para mejorar dos pasos en la síntesis total de cafeína, como lo informó Narayan, y luego se extendió a la preparación de xantinas decoradas. Finalmente, se demostró que la piperidina, la piperazina metílica y la isatina eran sustratos adecuados para el protocolo propuesto aquí.