Chemische synthese

Chemische synthese is het kunstmatige bereidingsproces van chemische verbindingen uit andere chemische verbindingen en/of (chemische) elementen. Een stof die middels chemische synthese bereid is, wordt doorgaans een synthetische stof genoemd. Wanneer de chemische structuur en opbouw hetzelfde is als bij een stof die in de natuur voorkomt, wordt er gesproken van een natuuridentieke stof. In veel gevallen is het goedkoper om de stof te synthetiseren (aan te maken) dan uit planten te halen. De werkzaamheid, naargelang er sprake is van natuurlijke of van niet-natuuridentieke synthetische voedingsstoffen, kan verschillen. Bijvoorbeeld, de synthetische vorm van vitamine E (DL-alfa-tocoferol) heeft een kleinere antioxidatieve werking dan de natuurlijke variant (D-alfa-tocoferol), doordat de chemische opbouw licht afwijkt.[1] Het synthetiseren van verbindingen is een van de kenmerkende taken van een chemicus. Een synthese wordt uitgevoerd in een chemisch laboratorium.

Proces van synthese

De basis van een synthese is een chemische reactie. In zijn algemeenheid bestaat het uitvoeren van een synthese uit de volgende processen:

  1. Mengen van grondstoffen en hulpstoffen;
  2. Creëren van de juiste condities (met name de juiste temperatuur);
  3. Isoleren van de gewenste stof uit het mengsel van grondstoffen, gewenste stof en bijproducten. Daarbij moet de gewenste stof worden gezuiverd van verontreinigingen.

Vaak moeten deze processen een aantal keren worden uitgevoerd, waarbij elke volgende gewenste stof dichter bij het uiteindelijk gewenste product is; men spreekt dan van een meerstaps-synthese.

Stel dat men een stof X wil synthetiseren. Men kent een manier om X te maken uit stof A en B, maar die stoffen (of een van de twee) zijn niet verkrijgbaar. Dus moet men op zoek naar een methode om A en/of B te maken. De grondstoffen voor die methoden moeten wellicht weer uit andere stoffen gemaakt worden. Het ontwikkelen van een synthesemethode bestaat daardoor vaak uit het zoeken naar een syntheseroute, waarin de chemicus stapsgewijs tot het resultaat komt.

Bij elke synthesestap zal minder dan de theoretische opbrengst bereikt worden. Een deel van de grondstoffen gaat altijd verloren door vorming van bijproducten, en een gedeelte van de gewenste stof gaat verloren bij het zuiveren van het product.

Hoe groter het aantal stappen dat nodig is, hoe groter het belang van een hoge opbrengst bij elk van die stappen. Als een syntheseroute bijvoorbeeld uit 5 stappen bestaat, en elke stap heeft een opbrengst van 70% (ofwel er gaat 30% verloren) zal uiteindelijk slechts 17% van de uitgangsstoffen zijn omgezet in product. Dit totaalrendement van de synthese kan in de praktijk het best worden verbeterd door te zoeken naar zo kort mogelijke syntheseroutes.

Zie ook
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.