Keemilise sünteesi näide

Süntees on üks keemia põhiprotsesse, mis seisneb keemilise ühendi saamises selle moodustavatest elementidest või lihtsamatest ainetest.

Keemilise analüüsi abil uuritakse ja määratakse, millised elemendid ja ühendid moodustavad aine. Keemiline analüüs näitas, et vesi, mida pikki sajandeid peeti elemendiks, koosneb tegelikult vesinikust ja hapnikust. Aine moodustavaid lihtsaid elemente ja ühendeid nimetatakse eelkäijateks.

Keemiline süntees teeb analüüsi vastupidist, see tähendab, et see ehitab keemilisi ühendeid nende koostisosade lähteainetest.

Keemilised võrrandid, mis hõlmavad kahe või enama aine kombinatsiooni ja mille tulemusena moodustub üks aine mis ühendab need täielikult või osaliselt (ja mõnikord mõni muu ühend, mida nimetatakse kõrvalproduktiks), väljendab reaktsioone süntees.

Süntees võib toimuda nii orgaanilistes kui ka anorgaanilistes ainetes.

Anorgaaniline süntees on tööstuslikul tasandil väga oluline, kuna see võimaldab saada aineid, mida looduslikult ei eksisteeri. looduses, nagu näiteks terase (raua ja süsiniku süntees) või pronksi (vase, tina ja mõnikord ka nikkel).

Orgaanilises keemias toimuvad sünteesiprotsessid nii looduses kui ka laborites. Kõik elusorganismid võtavad toitaineid ja aineid, mis bioloogilistes protsessides ühendatuna annavad kõik ühendid, millest organism koosneb. Neid protsesse saab ka laboris korrata ja need on farmaatsiatööstuse aluseks kosmeetika ja toit, kuna on olemas looduslikke aineid, mis oma suure kasulikkuse ja vähesuse tõttu oleksid väga kallis. Keemiline analüüs võimaldab eraldada toimeaineid ja nende komponente, keemiline süntees aga võimaldab neid molekule laboris paljundada. Seetõttu nimetatakse neid laboris loodud ühendeid ka sünteetilisteks ühenditeks.

Orgaanilist sünteesi kasutatakse tööstuses ka plastide, tekstiilide ja elektrooniliste komponentide loomiseks.

Keemilise sünteesi näide:

Üks levinumaid anorgaanilisi keemilisi sünteese on vee moodustumine. Selles on kaks vesiniku aatomit ühendatud ühe hapnikuga:

2H2 + O2 -> 2H20.

Teine keerulisem anorgaaniline süntees on sooda moodustumine. Selles ühendatakse naatriumoksiid ja vesi, mille tulemuseks on naatriumhüdroksiid:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Komplekssünteesi näiteks on aspiriini orgaaniline süntees. Aspiriin on paju looduslikust ainest saadud ühend, mida nimetatakse salitsüülhappeks. Seda leidub looduslikult selle puu lehtedes ja koores ning seda on iidsetest aegadest kasutatud palaviku ja põletiku ravimina. Salitsüülhappemolekulid on orgaanilised happed, mida toodetakse laboris lihtsamatest ainetest.

Protsess algab benseenist. Seda orgaanilist ühendit hapnikuga töödeldakse fenooliks. Fenool segatakse naatriumhüdroksiidi vesilahusega, mida hoitakse kuumana, kuni vesi on täielikult aurustunud. Nii tekib naatriumfenolaat. Kui toode on täielikult kuivanud, viiakse see autoklaavi (survekatel) ja süstitakse süsinikmonooksiidi, mis muudab naatriumfenolaadi naatriumsalitsülaadiks. Salitsülaat pleegitatakse tsinkiga ja seejärel lisatakse väävelhape, sadestades seeläbi salitsüülhappe kristallid, mis eraldatakse tsentrifuugimisega.

Kuid salitsüülhape ärritab ja kahjustab mao, nii et see on osa protsessist aspiriini väljatöötamine on lisada sellele äädikradikaal, nii et see oleks aspiriinis paremini talutav kõht.

Selle saavutamiseks allutatakse salitsüülhape äädikhappe anhüdriidile, millega see reageerib, saades atsetüülsalitsüülhappe ja kõrvalsaadusena äädikhappe. Lõpuks eraldatakse need tsentrifuugimisega, saades uuesti kasutatava kõrvalprodukti atsetüülsalitsüülhappe ja äädikhappe kristallid.