Příklad chemické syntézy

Syntéza je jedním ze základních procesů chemie, který spočívá v získání chemické sloučeniny z prvků nebo nejjednodušších látek, které ji tvoří.

Chemickou analýzou se studuje a určuje, které prvky a sloučeniny tvoří látku. Chemická analýza odhalila, že voda, která byla po mnoho staletí považována za prvek, je ve skutečnosti tvořena vodíkem a kyslíkem. Jednoduché prvky a sloučeniny, které tvoří látku, se nazývají prekurzory.

Chemická syntéza dělá opak analýzy, to znamená, že staví chemické sloučeniny z jejich základních prekurzorů.

Chemické rovnice, které zahrnují kombinaci dvou nebo více látek a které vedou k tvorbě jedné látky který je zcela nebo částečně kombinuje (a někdy i jiná sloučenina, která se nazývá vedlejší produkt), vyjadřuje reakce syntéza.

Syntéza může probíhat jak v organických, tak v anorganických látkách.

Anorganická syntéza je na průmyslové úrovni velmi důležitá, protože umožňuje získat látky, které přirozeně neexistují. v přírodě, jako u oceli (syntéza železa a uhlíku) nebo bronzu (syntéza mědi, cínu a někdy nikl).

V organické chemii probíhají procesy syntézy jak v přírodě, tak v laboratořích. Všechny živé organismy přijímají živiny a látky, které při kombinaci v biologických procesech dávají vzniknout všem sloučeninám, které tvoří organismus. Tyto procesy lze také replikovat v laboratoři a jsou základem farmaceutického průmyslu kosmetika a potraviny, protože existují přírodní látky, které by vzhledem ke své velké užitečnosti a nedostatku byly velmi drahý. Chemická analýza umožňuje izolovat účinné látky a jejich složky, zatímco chemická syntéza umožňuje tyto molekuly reprodukovat v laboratoři. Proto se těmto laboratorně vytvořeným sloučeninám také říká syntetické sloučeniny.

Organická syntéza se také používá v průmyslu k výrobě plastů, textilií a elektronických součástek.

Příklad chemické syntézy:

Jednou z nejběžnějších anorganických chemických syntéz je tvorba vody. V něm jsou dva atomy vodíku kombinovány s jedním z kyslíku:

2H2 + O2 -> 2H2O.

Další složitější anorganickou syntézou je tvorba sody. V něm se kombinuje oxid sodný a voda, což vede k hydroxidu sodnému:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Příkladem komplexní syntézy je organická syntéza aspirinu. Aspirin je sloučenina odvozená z přírodní látky nacházející se ve vrbě, která se nazývá kyselina salicylová. Nachází se přirozeně v listech a kůře tohoto stromu a od starověku se používá jako lék na horečku a záněty. Molekuly kyseliny salicylové jsou organické kyseliny, které se vyrábějí v laboratoři z jednodušších látek.

Proces začíná od benzenu. Tato organická sloučenina se okysličuje, aby ji přeměnila na fenol. Fenol se smísí s vodným roztokem hydroxidu sodného, ​​který se udržuje teplý, dokud se voda zcela neodpaří. Tak vznikne fenolát sodný. Jakmile je produkt zcela suchý, umístí se do autoklávu (tlakového hrnce) a vstříkne se do něj oxid uhelnatý, který přemění fenolát sodný na salicylát sodný. Salicylát se bělí zinkem a potom se přidá kyselina sírová, čímž se vysráží krystaly kyseliny salicylové, které se oddělí odstředěním.

Kyselina salicylová však dráždí a poškozuje žaludek, takže je součástí procesu vypracováním aspirinu je přidání octového radikálu tak, aby byl snášenlivější v EU žaludek.

K dosažení tohoto cíle je kyselina salicylová vystavena působení anhydridu kyseliny octové, se kterým reaguje, přičemž vzniká kyselina acetylsalicylová a jako vedlejší produkt kyselina octová. Nakonec se oddělí odstředěním, přičemž se získají krystaly kyseliny acetylsalicylové a kyseliny octové, což je vedlejší produkt, který se znovu použije.