A szerves szintézis a szerves kémia és technológia olyan része , amely különféle szempontokat (módszereket, módszereket, azonosítást , berendezéseket stb.) vizsgál a szerves vegyületek , anyagok és termékek előállítására, valamint az anyagok előállítási folyamatára.
A szerves szintézis célja értékes fizikai, kémiai és biológiai tulajdonságokkal rendelkező anyagok előállítása vagy egy elmélet előrejelzéseinek tesztelése. A modern szerves szintézis sokrétű, és szinte bármilyen szerves molekula előállítását lehetővé teszi.
Számos intézet foglalkozik a szerves szintézis tanulmányozásával, köztük az Orosz Tudományos Akadémia Uráli Fiókjának Szerves Szintézis Intézete (IOS, Jekatyerinburg), amelyet az Orosz Tudományos Akadémia 1993-as rendeletével hoztak létre.
Független tudományágként a karbamid ( karbamid ) jellegzetes szervetlen anyagból (ammónium-cianátból) történő híres szintézise után kezdett kialakulni , amelyet Friedrich Wöhler (Wöhler, Friedrich, 1800-1882) német kémikus végzett 1828-ban . 1] Ez a szintézis véget vetett a vitális tudósokkal, akik úgy gondolták, hogy szerves anyagok csak a biológiai szervezetek életerejének rovására állíthatók elő.
A fejlődés erőteljes lendületét azután kapta, hogy Alekszandr Butlerov orosz kémikus (1828-1886) megfogalmazta a szerves molekulák szerkezetére vonatkozó szerkezetelmélet alapjait , amelyek lehetővé tették egy adott szerkezetű szerves molekulák szisztematikus szintetizálását .
A szerves szintézis további fejlődése a szerves kémia tudományának fejlődésével párhuzamosan történik . Az atomok és molekulák szerkezetével, a kémiai kötésekkel, a kvantumkémiával, a kinetikával és egyebekkel kapcsolatos elméletek fejlődése hozzájárult a szintézis módszerek kifejlesztéséhez. Másrészt a természetben ismert anyagok ( ecetsav , indigó , aszpirin stb.) és analógjaikat nem tartalmazó anyagok ( poliéderek , számos szerves elem vegyület , szintetikus antibiotikumok stb.) számos komplex szintézise befolyásolta. szomszédos tudományágak (biológiailag aktív anyagok kémiája, farmakológia , szilárd halmazállapotú fizika és kémia stb.), ami a szerves kémia e területének függetlenségét és magas értékét mutatja.
A szerves szintézis a kémiai technológia fejlődése és a termékek ipari jelentőségének felismerése után túllépett a laboratóriumok keretein : karbonsavak , polimerek , oldószerek , színezékek stb. - olyan anyagok, amelyek gyártási mennyiségét sok nullával jellemezték.
A szintézisek számának rohamos növekedése az egyes önálló területek kialakulásához vezetett, melyeket sajátos jellemzők jellemeznek: nyersanyagbázis ( petroszintézis ), módszerek ( savas katalízis ), fizikai hatások ( plazmoszintézis ), a termékek jellege ( fémorganikus ). szintézis ), a termékek rendeltetése ( biológiailag aktív anyagok szintézise ), összetettség ( finom szerves szintézis ) vagy fordítva, egyszerűség ( click-szintézis ), a közeg fázisállapota (gáz-, folyadék- és szilárd fázisú szintézis ) , hőmérséklet ( krioszintézis , termolízis ) stb.
A nagyszámú szintetikus technikában való navigálás szükségessége fejlett információs rendszerek létrehozásához vezetett azok kereséséhez és leírásához, reagensek és szintetikus berendezések javaslatához.
A szerves szintézis megvalósítása a következő tudományos, szervezési és technológiai szakaszokat foglalja magában: a célmolekula szerkezetének meghatározása, lehetséges szintézis sémák mérlegelése, termékek, berendezések kiválasztása, kémiai reakciók lefolytatása, köztes és céltermékek izolálása, elemzése és tisztítása, módosítása. , biztonsági intézkedések megtétele és környezeti ellenőrzés , gazdasági elemzés stb.
A szintézis módszerének végső megválasztása ezen szakaszok átfogó átfogó elemzése és optimalizálása után történik.
Az alábbiakban a szerves szintézis reakcióinak korántsem teljes listája található, a szintetizált molekula kémiai osztályának változása szerint osztályozva:
A szerves reakciók gyakran két vagy több egyszerűbb reakció kombinációja, amelyek elnevezése például: „oxihalogénezés”, „hidrohalogénezés” stb. Az egyedi reakciókhoz hozzárendelhetők az őket felfedező vegyészek nevei - Grignard -szintézis , Belousov -reakció stb.
Az osztályozás alapjául más kritériumok is használhatók - a reakciómechanizmus (szubsztitúció, csere), technológiai módszer ( krakkolás ) stb.