ตัวอย่างการสังเคราะห์ทางเคมี

การสังเคราะห์เป็นหนึ่งในกระบวนการพื้นฐานของเคมี ซึ่งประกอบด้วยการได้มาซึ่งสารประกอบทางเคมีจากธาตุหรือสารที่ประกอบขึ้นอย่างง่ายที่สุด

ผ่านการวิเคราะห์ทางเคมี จะทำการศึกษาและพิจารณาว่าองค์ประกอบและสารประกอบใดประกอบเป็นส การวิเคราะห์ทางเคมีพบว่าน้ำซึ่งถือเป็นองค์ประกอบเป็นเวลาหลายศตวรรษ แท้จริงแล้วประกอบด้วยไฮโดรเจนและออกซิเจน องค์ประกอบและสารประกอบอย่างง่ายที่ประกอบเป็นสสารเรียกว่าสารตั้งต้น

การสังเคราะห์ทางเคมีทำสิ่งที่ตรงกันข้ามกับการวิเคราะห์ กล่าวคือ มันสร้างสารประกอบทางเคมีจากสารตั้งต้นที่เป็นส่วนประกอบ

สมการเคมีที่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปและทำให้เกิดสารเดียว ที่รวมพวกมันทั้งหมดหรือบางส่วน (และบางครั้งสารประกอบอื่นซึ่งเรียกว่าเป็นผลพลอยได้) แสดงปฏิกิริยาของ สังเคราะห์.

การสังเคราะห์สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในสารอินทรีย์และอนินทรีย์

การสังเคราะห์สารอนินทรีย์มีความสำคัญมากในระดับอุตสาหกรรม เนื่องจากช่วยให้ได้สารที่ไม่มีอยู่จริงตามธรรมชาติ ในธรรมชาติเช่นในกรณีของเหล็ก (การสังเคราะห์เหล็กและคาร์บอน) หรือทองแดง (การสังเคราะห์ทองแดง ดีบุก และบางครั้ง นิกเกิล).

ในเคมีอินทรีย์ กระบวนการสังเคราะห์เกิดขึ้นทั้งในธรรมชาติและในห้องปฏิบัติการ สิ่งมีชีวิตทั้งหมดใช้สารอาหารและสารที่เมื่อรวมกันในกระบวนการทางชีววิทยา จะทำให้เกิดสารประกอบทั้งหมดที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิต กระบวนการเหล่านี้ยังสามารถทำซ้ำได้ในห้องปฏิบัติการ และเป็นพื้นฐานของอุตสาหกรรมยาของ เครื่องสำอางและอาหาร เนื่องจากมีสารธรรมชาติที่ใช้ประโยชน์ได้มากและขาดแคลนจึงจะมาก เเพง. การวิเคราะห์ทางเคมีทำให้สามารถแยกสารออกฤทธิ์และส่วนประกอบได้ ในขณะที่การสังเคราะห์ทางเคมีทำให้สามารถทำซ้ำโมเลกุลเหล่านี้ได้ในห้องปฏิบัติการ นั่นคือเหตุผลที่สารประกอบที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการเหล่านี้เรียกว่าสารประกอบสังเคราะห์

การสังเคราะห์สารอินทรีย์ยังใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อสร้างพลาสติก สิ่งทอ และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์

ตัวอย่างการสังเคราะห์ทางเคมี:

การสังเคราะห์ทางเคมีอนินทรีย์ที่พบมากที่สุดอย่างหนึ่งคือการเกิดน้ำ ในนั้นอะตอมของไฮโดรเจนสองอะตอมจะถูกรวมเข้ากับออกซิเจนหนึ่งตัว:

2H2 + O2 -> 2H2O

การสังเคราะห์อนินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้นอีกประการหนึ่งคือการก่อตัวของโซดา ในนั้นโซเดียมออกไซด์และน้ำรวมกันส่งผลให้โซเดียมไฮดรอกไซด์:

Na2O + H2O -> 2Na (OH)

ตัวอย่างของการสังเคราะห์เชิงซ้อนคือการสังเคราะห์สารอินทรีย์ของแอสไพริน แอสไพรินเป็นสารประกอบที่ได้มาจากสารธรรมชาติในต้นวิลโลว์ที่เรียกว่ากรดซาลิไซลิก พบตามธรรมชาติในใบและเปลือกของต้นไม้ต้นนี้ และใช้เป็นยารักษาไข้และการอักเสบตั้งแต่สมัยโบราณ โมเลกุลของกรดซาลิไซลิกเป็นกรดอินทรีย์ที่ผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการจากสารที่ง่ายกว่า

กระบวนการเริ่มต้นจากเบนซิน สารประกอบอินทรีย์นี้ถูกเติมออกซิเจนเพื่อเปลี่ยนเป็นฟีนอล ฟีนอลผสมกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ในน้ำซึ่งถูกเก็บไว้ร้อนจนน้ำระเหยหมด นี้ผลิตโซเดียมฟีโนเลต เมื่อผลิตภัณฑ์แห้งสนิทแล้ว จะถูกใส่ลงในหม้อนึ่งความดัน (autoclave) และฉีดคาร์บอนมอนอกไซด์เข้าไป ซึ่งจะแปลงโซเดียมฟีโนเลตเป็นโซเดียมซาลิไซเลต ซาลิไซเลตถูกฟอกด้วยสังกะสี จากนั้นจึงเติมกรดซัลฟิวริก ซึ่งจะทำให้ผลึกกรดซาลิไซลิกตกตะกอน ซึ่งแยกจากกันโดยการหมุนเหวี่ยง

อย่างไรก็ตาม กรดซาลิไซลิกนั้นทำให้ระคายเคืองและทำลายกระเพาะ ดังนั้นส่วนหนึ่งของกระบวนการ การเตรียมแอสไพรินคือการเพิ่มอะซิติกเรดิคัลลงในแอสไพรินเพื่อให้สามารถทนต่อยาได้มากขึ้น ท้อง.

เพื่อให้บรรลุสิ่งนี้ กรดซาลิไซลิกอยู่ภายใต้การกระทำของอะซิติกแอนไฮไดรด์ ซึ่งจะทำปฏิกิริยา ทำให้เกิดกรดอะซิติลซาลิไซลิก และเป็นผลพลอยได้กรดอะซิติก ในที่สุดพวกเขาก็ถูกแยกจากกันโดยการหมุนเหวี่ยงเพื่อให้ได้ผลึกของกรดอะซิติลซาลิไซลิกและกรดอะซิติกซึ่งเป็นผลพลอยได้ซึ่งนำกลับมาใช้ใหม่