Organická syntéza je úsek organické chemie a technologie , který studuje různé aspekty (metody, metody, identifikace , zařízení atd.) pro získávání organických sloučenin , materiálů a produktů, jakož i proces získávání látek.
Cílem organické syntézy je získat látky s cennými fyzikálními, chemickými a biologickými vlastnostmi nebo otestovat předpovědi teorie. Moderní organická syntéza je mnohostranná a umožňuje získat téměř jakoukoli organickou molekulu.
Studiem organické syntézy se zabývá řada ústavů, včetně Institutu organické syntézy Uralské pobočky Ruské akademie věd (IOS, Jekatěrinburg), zřízeného výnosem Ruské akademie věd v roce 1993.
Jako samostatná disciplína se začala formovat po slavné syntéze karbamidu ( močoviny ) z typické anorganické látky (kyanatanu amonného), kterou provedl německý chemik Friedrich Wöhler (Wöhler, Friedrich, 1800-1882) v roce 1828. [ 1] Tato syntéza ukončila spor vědců-vitalistů, kteří věřili, že organické látky lze vyrábět pouze na úkor vitální síly biologických organismů.
Silný impuls k rozvoji dostal poté, co ruský chemik Alexander Butlerov (1828-1886) formuloval základy strukturní teorie struktury organických molekul, což umožnilo systematicky syntetizovat organické molekuly dané struktury.
Další rozvoj organické syntézy probíhá souběžně s rozvojem vědy organické chemie . Pokroky v teoriích struktury atomů a molekul, chemické vazby, kvantové chemie, kinetiky a dalších přispěly k rozvoji metod syntézy. Na druhou stranu ovlivnila řada komplexních syntéz jak látek v přírodě známých ( kyselina octová , indigo , aspirin atd.), tak těch, které nemají své analogy ( polyedry , mnoho organoprvkových sloučenin , syntetická antibiotika atd.). sousední vědní obory (chemie biologicky aktivních látek, farmakologie , fyzika a chemie pevných látek atd.), což ukazuje na nezávislost a vysokou hodnotu této oblasti organické chemie.
Organická syntéza přesáhla rámec laboratoří po rozvoji chemické technologie a uznání průmyslového významu produktů: karboxylové kyseliny , polymery , rozpouštědla , barviva atd. - látky, jejichž objem výroby je charakterizován čísly s mnoha nulami.
Rychlý růst počtu syntéz vedl k vytvoření jeho jednotlivých samostatných oblastí, vyznačujících se specifickými rysy: surovinová základna ( petrosyntéza ), metody ( kyselá katalýza ), fyzikální účinky ( plazmosyntéza ), povaha produktů ( organokovové syntéza ), účel produktů (syntéza biologicky aktivních látek ), složitost ( jemná organická syntéza ) nebo naopak jednoduchost ( click-synthesis ), fázový stav média (syntéza v plynné, kapalné a pevné fázi ) , teplota ( kryosyntéza , termolýza ) atd.
Potřeba orientovat se v obrovském množství syntetických technik vedla k vytvoření pokročilých informačních systémů pro jejich vyhledávání a popis, návrh reagencií a syntetického vybavení.
Realizace organické syntézy zahrnuje následující vědecké, organizační a technologické fáze: nastavení struktury cílové molekuly, zvážení možných schémat syntézy, výběr produktů, zařízení, provádění chemických reakcí, izolace meziproduktů a cílových produktů, jejich analýza a čištění, jejich modifikace , přijímání bezpečnostních opatření a kontroly životního prostředí, ekonomické analýzy atd.
Konečná volba metody syntézy nastává po komplexní komplexní analýze těchto fází a jejich optimalizaci.
Následující seznam zdaleka není vyčerpávajícím seznamem reakcí organické syntézy, klasifikovaných podle změny v chemické třídě syntetizované molekuly:
Organické reakce jsou často kombinací dvou nebo více jednodušších reakcí pojmenovaných například: „oxyhalogenace“, „hydrohalogenace“ atd. Unikátním reakcím lze přiřadit jména chemiků, kteří je objevili - Grignardova syntéza , Belousovova reakce atd.
Jako základ pro klasifikaci lze použít další kritéria - reakční mechanismus (substituce, výměna), technologický způsob ( krakování ) atd.