Cheminės sintezės pavyzdys

Sintezė yra vienas iš pagrindinių chemijos procesų, kuris susideda iš cheminio junginio gavimo iš elementų arba paprasčiausių jį sudarančių medžiagų.

Atliekant cheminę analizę, tiriama ir nustatoma, kurie elementai ir junginiai sudaro medžiagą. Cheminė analizė atskleidė, kad vanduo, kuris daugelį amžių buvo laikomas elementu, iš tikrųjų yra vandenilis ir deguonis. Paprasti elementai ir junginiai, iš kurių susidaro medžiaga, vadinami pirmtakais.

Cheminė sintezė daro priešingą analizę, tai yra, ji sukuria cheminius junginius iš jų sudedamųjų pirmtakų.

Cheminės lygtys, susijusios su dviejų ar daugiau medžiagų deriniu ir dėl kurių susidaro viena medžiaga kuris juos visiškai arba iš dalies sujungia (o kartais ir kokį nors kitą junginį, kuris vadinamas šalutiniu produktu), išreiškia reakcijas sintezė.

Sintezė gali vykti tiek organinėse, tiek neorganinėse medžiagose.

Neorganinė sintezė yra labai svarbi pramoniniu lygiu, nes ji leidžia gauti medžiagų, kurių natūraliai nėra. gamtoje, kaip plieno (geležies ir anglies sintezė) arba bronzos (vario, alavo ir kartais nikelio).

Organinėje chemijoje sintezės procesai vyksta tiek gamtoje, tiek laboratorijose. Visi gyvi organizmai pasisavina maistines medžiagas ir medžiagas, kurias sujungus biologiniuose procesuose susidaro visi junginiai, iš kurių susidaro organizmas. Šie procesai taip pat gali būti pakartoti laboratorijoje ir yra farmacijos pramonės pagrindas kosmetika ir maistas, nes yra natūralių medžiagų, kurių dėl didelio jų naudingumo ir trūkumo būtų labai daug brangu. Cheminė analizė leidžia išskirti veikliąsias medžiagas ir jų komponentus, o cheminė sintezė leidžia šias molekules atkurti laboratorijoje. Štai kodėl šie laboratorijoje sukurti junginiai dar vadinami sintetiniais junginiais.

Organinė sintezė taip pat naudojama pramonėje kuriant plastikus, tekstilę ir elektroninius komponentus.

Cheminės sintezės pavyzdys:

Viena iš labiausiai paplitusių neorganinių cheminių sintezių yra vandens susidarymas. Jame du vandenilio atomai yra derinami su vienu deguonies:

2H2 + O2 -> 2H2O.

Kita sudėtingesnė neorganinė sintezė yra sodos susidarymas. Jame natrio oksidas ir vanduo sujungiami, gaunant natrio hidroksidą:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

Kompleksinės sintezės pavyzdys yra organinė aspirino sintezė. Aspirinas yra junginys, gaunamas iš natūralios gluosnio medžiagos, vadinamos salicilo rūgštimi. Natūraliai jis randamas šio medžio lapuose ir žievėje ir nuo senų senovės buvo vartojamas kaip vaistas nuo karščiavimo ir uždegimo. Salicilo rūgšties molekulės yra organinės rūgštys, gaminamos laboratorijoje iš paprastesnių medžiagų.

Procesas prasideda nuo benzeno. Šis organinis junginys yra deguonies paverčiamas fenoliu. Fenolis sumaišomas su vandeniniu natrio hidroksido tirpalu, kuris laikomas šiltai, kol vanduo visiškai išgaruoja. Taip gaunamas natrio fenolatas. Kai produktas visiškai išdžiūsta, jis dedamas į autoklavą (greitpuodį) ir įpurškiamas anglies monoksidas, kuris paverčia natrio fenolatą natrio salicilatu. Salicilatas balinamas cinku, tada pridedama sieros rūgšties, tokiu būdu nusodinant salicilo rūgšties kristalus, kurie yra atskiriami centrifuguojant.

Tačiau salicilo rūgštis dirgina ir kenkia skrandžiui, todėl tai yra proceso dalis gaminant aspiriną, į jį reikia pridėti acto radikalą, kad jis būtų labiau toleruojamas skrandis.

Norėdami tai pasiekti, salicilo rūgštis veikia acto anhidridą, su kuriuo jis reaguoja, gamindamas acetilsalicilo rūgštį ir kaip šalutinį produktą - acto rūgštį. Galiausiai jie atskiriami centrifuguojant, gaunant acetilsalicilo rūgšties ir acto rūgšties kristalus, kurie yra pakartotinai naudojamas šalutinis produktas.