Syntese (kemi)
I kemi betyder kemisk syntese, at man ved hjælp af kemiske reaktioner får et produkt eller flere produkter. Dette sker ved hjælp af fysiske og kemiske manipulationer. Ofte anvendes flere forskellige kemiske reaktioner, den ene efter den anden. I moderne laboratoriebrug er en kemisk syntese reproducerbar (hvis forsøget udføres en anden gang, vil det give de samme resultater som første gang), pålidelig (ikke ødelagt af små ændringer i betingelserne) og etableret til at fungere i flere laboratorier.
Kemikere begynder at designe en kemisk syntese ved at udvælge forbindelser, der skal kombineres. Disse startkemikalier er kendt som reagenser eller reaktanter. Kemikere gør forskellige ting med disse reagenser for at syntetisere produktet eller et mellemprodukt. Dette kræver, at forbindelserne blandes i et reaktionsbeholder. Beholderen kan være en kemisk reaktor eller en simpel kolbe. Mange reaktioner kræver en eller anden form for bearbejdningsprocedure, før det endelige produkt isoleres.
Mængden af produkt i en kemisk syntese er reaktionsudbyttet. Typisk udtrykkes det kemiske udbytte som vægt i gram eller som en procentdel af den samlede teoretiske mængde produkt, der kan fremstilles. En bivirkning er en uønsket kemisk reaktion, der finder sted, og som reducerer udbyttet af det ønskede produkt.
Kemikeren Adolph Wilhelm Hermann Kolbe var den første, der brugte ordet syntese i sin nuværende betydning.
Strategier
I de fleste tilfælde vil en enkelt reaktion ikke omdanne en reaktant (startkemikalie) til det ønskede reaktionsprodukt. Kemikere har mange strategier til at finde den bedste sekvens af reaktioner til at fremstille det ønskede produkt. I kaskadereaktioner finder der flere kemiske ændringer sted i en enkelt reaktant. I flerkomponentreaktioner danner op til 11 forskellige reaktanter et enkelt reaktionsprodukt. I en teleskopsyntese gennemgår én reaktant flere omdannelser uden at isolere mellemprodukter efter hvert trin.
Organisk syntese
Organisk syntese er en særlig type kemisk syntese. Ved organisk syntese skabes der kun organiske forbindelser. Den samlede syntese af et komplekst produkt kan tage mange trin for at nå frem til det færdige produkt. Disse trin kan tage for lang tid. Kemikere ønsker at have færdigheder i organisk syntese og være i stand til at finde en syntesesvej med det mindste antal trin. Syntesen af meget værdifulde eller vanskelige forbindelser har givet kemikere som f.eks. Robert Burns Woodward Nobelprisen i kemi.
Hvis en kemisk syntese tager udgangspunkt i grundlæggende laboratorieforbindelser og giver noget nyt, er der tale om en "rent syntetisk proces". Hvis den tager udgangspunkt i et produkt, der er isoleret fra planter eller dyr, og derefter fører til nye forbindelser, kaldes syntesen en "semisyntetisk proces".
Andre betydninger
Oftest betyder kemisk syntese den samlede procedure i mange trin til fremstilling af et ønsket produkt. Nogle gange bruger kemikere "kemisk syntese" til blot at betegne en direkte kombinationsreaktion. Ved en direkte kombinationsreaktion kombineres to eller flere reaktanter for at danne et enkelt produkt. Den kemiske ligning for en direkte kombinationsreaktion er:
A + B → AB
hvor A og B er grundstoffer eller forbindelser, og AB er en forbindelse bestående af A og B. Eksempler på kombinationsreaktioner omfatter:
2Na + Cl2 → 2 NaCl (dannelse af bordsalt)
S + O2 → SO2 (dannelse af svovldioxid)
4 Fe + 3 O2 → 2 Fe 2O3 (rustdannelse af jern)
CO2 + H2O → H 2CO3 (kuldioxid opløses og reagerer med vand og danner kulsyre)
Der findes fire særlige regler for syntese:
metal-oxid + H2 O → metal(OH)
ikke-metal-oxid + H2O → oxysyre
metalchlorid + O2metalchlorat
metaloxid + CO2 → metalkarbonat (CO3)
Relaterede sider
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er kemisk syntese?
A: Kemisk syntese er en proces, hvor man ved hjælp af kemiske reaktioner fremstiller et produkt eller flere produkter.
Spørgsmål: Hvad er reagenser eller reaktanter?
A: Reagenser eller reaktanter er de udgangsmaterialer, der anvendes i en kemisk syntese.
Sp: Hvad gør kemikere med reagenserne?
A: Kemikere manipulerer og blander reagenserne for at fremstille det ønskede produkt eller et mellemprodukt.
Spørgsmål: Hvilken type beholder anvendes til disse reaktioner?
Svar: Det beholder, der anvendes til disse reaktioner, kan enten være en kemisk reaktor eller en simpel kolbe.
Spørgsmål: Hvordan måles mængden af produkt i en kemisk syntese?
Svar: Mængden af produkt, der produceres i en kemisk syntese, måles typisk enten som vægt i gram eller som en procentdel af den samlede teoretiske mængde, der kan produceres.
Spørgsmål: Hvad er en bivirkningsreaktion?
A: En bivirkningsreaktion er en uønsket kemisk reaktion, der finder sted, og som reducerer udbyttet af det ønskede produkt.
Spørgsmål: Hvem brugte først ordet "syntese" i sin nuværende betydning?
A: Kemikeren Adolph Wilhelm Hermann Kolbe var den første person, der brugte ordet "syntese" i sin nuværende betydning.
