Kemisk syntes
Inom kemin innebär kemisk syntes att man använder kemiska reaktioner för att få fram en produkt eller flera produkter. Detta sker genom fysikaliska och kemiska manipulationer. Ofta används flera olika kemiska reaktioner, en efter en. Enligt modernt laboratoriebruk är en kemisk syntes reproducerbar (om experimentet görs en andra gång kommer det att ge samma resultat som första gången), tillförlitlig (bryts inte av små förändringar i förhållandena) och etablerad för att fungera i flera laboratorier.
Kemister börjar utforma en kemisk syntes genom att välja ut föreningar som ska kombineras. Dessa utgångskemikalier kallas reagenser eller reaktanter. Kemister gör olika saker med dessa reagenser för att syntetisera produkten eller en mellanprodukt. Detta kräver att föreningarna blandas i ett reaktionskärl. Kärlet kan vara en kemisk reaktor eller en enkel kolv. Många reaktioner kräver någon form av bearbetningsprocedur innan slutprodukten isoleras.
Mängden produkt i en kemisk syntes är reaktionsutbytet. Vanligtvis uttrycks det kemiska utbytet som en vikt i gram eller som en procentandel av den totala teoretiska mängden produkt som skulle kunna produceras. En bioreaktion är en oönskad kemisk reaktion som minskar utbytet av den önskade produkten.
Kemisten Adolph Wilhelm Hermann Kolbe var den förste som använde ordet syntes i dess nuvarande betydelse.
Strategier
I de flesta fall kan en enskild reaktion inte omvandla en reaktant (utgångskemikalie) till den önskade reaktionsprodukten. Kemister har många strategier för att hitta den bästa sekvensen av reaktioner för att få fram den önskade produkten. I kaskadreaktioner sker flera kemiska förändringar i en enda reaktant. I flerkomponentreaktioner bildar upp till 11 olika reaktanter en enda reaktionsprodukt. I en teleskopsyntes genomgår en reaktant flera omvandlingar utan att isolera intermediärer efter varje steg.
Organisk syntes
Organisk syntes är en speciell typ av kemisk syntes. Endast organiska föreningar skapas vid organisk syntes. Den totala syntesen av en komplex produkt kan ta många steg för att nå målprodukten. Dessa steg kan ta för mycket tid i anspråk. Kemister vill ha färdigheter i organisk syntes och kunna hitta en syntesväg med så få steg som möjligt. Syntesen av mycket värdefulla eller svåra föreningar har gett kemister som Robert Burns Woodward Nobelpriset i kemi.
Om en kemisk syntes utgår från grundläggande laboratorieföreningar och ger något nytt är det en "rent syntetisk process". Om den utgår från en produkt som isolerats från växter eller djur och sedan ger upphov till nya föreningar kallas syntesen för en "halvsyntetisk process".
Andra betydelser
Oftast avses med kemisk syntes det övergripande förfarandet i många steg för att framställa en önskad produkt. Ibland använder kemister "kemisk syntes" för att beteckna en direkt kombinationsreaktion. I en direkt kombinationsreaktion kombineras två eller flera reaktanter för att bilda en enda produkt. Den kemiska ekvationen för en direkt kombinationsreaktion är:
A + B → AB
där A och B är grundämnen eller föreningar och AB är en förening bestående av A och B. Exempel på kombinationsreaktioner är:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (bildning av bordssalt)
S + O2 → SO2 (bildning av svaveldioxid)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe 2O3 (rostning av järn)
CO2 + H2O → H 2CO3 (koldioxid löses upp och reagerar med vatten för att bilda kolsyra).
Fyra särskilda syntesregler finns:
metalloxid + H2 O → metall(OH)
icke-metalloxid + H2O → oxisyra
metallklorid + O2metallklorat
Metalloxid + CO2 → metallkarbonat (CO3)
Relaterade sidor
Frågor och svar
F: Vad är kemisk syntes?
S: Kemisk syntes är en process där kemiska reaktioner används för att framställa en produkt eller flera produkter.
F: Vad är reagens eller reaktanter?
S: Reagens eller reaktanter är de utgångskemikalier som används i en kemisk syntes.
F: Vad gör kemister med reagenserna?
S: Kemister manipulerar och blandar reagenserna för att framställa den önskade produkten eller en mellanprodukt.
F: Vilken typ av kärl används för dessa reaktioner?
S: Det kärl som används för dessa reaktioner kan vara antingen en kemisk reaktor eller en enkel kolv.
F: Hur mäts mängden produkt vid en kemisk syntes?
S: Mängden produkt som produceras i en kemisk syntes mäts vanligen antingen som vikt i gram eller som en procentandel av den totala teoretiska kvantitet som kan produceras.
Fråga: Vad är en sidoreaktion?
S: En bioreaktion är en oönskad kemisk reaktion som minskar utbytet av den önskade produkten.
F: Vem använde först ordet "syntes" i dess nuvarande betydelse?
Svar: Kemisten Adolph Wilhelm Hermann Kolbe var den förste som använde ordet "syntes" i dess nuvarande betydelse.
