Chemická syntéza

Chemická syntéza  v užším slova smyslu je proces vytváření složitých molekul z jednodušších [1] , nebo hůře dostupných molekul z dostupnějších [2] . V širokém smyslu je to umělé provádění chemických a fyzikálních reakcí za účelem získání jednoho nebo více produktů. V závislosti na povaze produktu může být syntéza organická nebo anorganická. Množství vyplývající z chemické syntézy je známé jako reakční výtěžek .

Výtěžky jsou vyjádřeny jako hmotnost v gramech (za laboratorních podmínek) nebo jako procento celkového teoretického množství, které lze získat na základě limitního činidla. Vedlejší reakce je nežádoucí chemická reakce, ke které dochází a která snižuje požadovaný výtěžek.

Pojem syntéza v moderním slova smyslu zavedl německý chemik Hermann Kolbe .

Historie chemické syntézy

Organická chemie na počátku 19. století byla v empirické a popisné fázi. Převládal názor, že pouze „životní síla“ je schopna syntetizovat organické látky. Berzelius v roce 1833 dospěl k závěru o nemožnosti organické syntézy mimo živá těla [3] . Studie kyanidu od Gay-Lussace v roce 1815 [4] , výbušné kyseliny od Liebiga a Gay-Lussace v roce 1824 [4] , syntéza močoviny od Friedricha Wöllera [5] názor chemiků výrazně nezměnila. V roce 1840 Dumas a Liebig definovali organickou chemii jako „chemii komplexních radikálů“, protože se věřilo, že chemické radikály v chemických reakcích jsou zachovány beze změny. Teorie substituce publikovaná Dumasem v roce 1834 značně přispěla k teorii radikálů, která byla transformována do Gerardovy teorie ekvivalentních zbytků.

Syntézní strategie

V chemické syntéze existuje mnoho strategií, které jsou složitější než přímá konverze reaktantu A na reakční produkt B. Pro vícestupňovou syntézu je chemická sloučenina syntetizována řadou samostatných chemických reakcí, z nichž každá vyžaduje vlastní zpracování [6] Například laboratorní syntéza paracetamolu se může skládat ze tří po sobě jdoucích částí. U kaskádových reakcí dochází k vícenásobným chemickým přeměnám v jediném reaktantu, u vícesložkových reakcí tvoří jeden reakční produkt až 11 různých reaktantů a při „ teleskopické syntéze “ jeden reaktant prochází více přeměnami bez izolace meziproduktů.

Anorganická syntéza

Anorganická syntéza a organokovová syntéza se používají k získání sloučenin s významným anorganickým obsahem. Dobrým příkladem je příprava protirakovinného léku cisplatina z tetrachloroplatnatanu draselného [7]

Organická syntéza

Doktrína organické syntézy je mezi chemiky ceněna pro syntézu mimořádně cenných nebo komplexních sloučenin. Nobelovu cenu za chemii pro organickou syntézu získal Robert Woodward . Pokud chemická syntéza začíná základními laboratorními sloučeninami, je proces považován za čistě syntetický . Pokud se začíná produktem izolovaným z rostlin nebo zvířat a poté se přechází na nové sloučeniny, syntéza je popsána jako polosyntetická .

Syntetické a umělé

Pojmy „syntetický“ a „umělý“ by se neměly zaměňovat. Umělý materiál – získává se fyzikální úpravou surovin.

Například:

Viz také

Poznámky

  1. Reutov, O. A. (Oleg Alexandrovič), 1920-. Organická syntéza . — jde. izd-vo techniko-teoreticheskoĭ literatury, 1951.
  2. Smith V. A. Bochkov A. F. Caple Ron. organická syntéza. Věda a umění: učebnice . — Moskevský svět.
  3. Berzelius. Lehrbuch der Chemie . — 3. Aufl. — Drážďany, 1841.
  4. 1 2 Michele Giua. Dějiny chemie / ed. S.A. Pogodin. - Moskva: Mir, 1975. - S. 229.
  5. Asimov, A. Stručná historie chemie / A. Asimov .
  6. Carey, Francis A. Advanced Organic Chemistry Part B: Reactions and Synthesis / Francis A. Carey, Richard J. Sundberg. — Springer, 2013.
  7. Alderden, Rebecca A.; Hall, Matthew D.; Hambley, Trevor W. (1. května 2006). „Objev a vývoj cisplatiny“. J. Chem. Vychovat. 83 (5) : 728. Bibcode : 2006JChEd..83..728A . DOI : 10.1021/ed083p728 .