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Définition de synthèse organique

Que signifie synthèse organique ?

Définition synthèse organique:

La synthèse organique est une branche spéciale de la synthèse chimique traitant de la synthèse de composés organiques. Elle est la construction planifiée de molécules organiques par des réactions chimiques. Souvent, les molécules organiques peuvent présenter un degré de complexité supérieur à celui des composés purement inorganiques.

Ainsi, la synthèse de composés organiques est devenue l'un des domaines les plus importants de la chimie organique. La première synthèse organique remonte à 1828, lorsque Friedrich Wöhler a obtenu de l'urée à partir de cyanate d'ammonium. Depuis lors, plus de 11 millions de composés organiques ont été synthétisés à partir de composés plus simples, à la fois organiques et inorganiques.

Il existe deux domaines de recherche principaux dans le domaine de la synthèse organique: la synthèse totale et la synthèse partielle, différenciées par l'origine et la complexité des précurseurs chimiques utilisés. Dans le premier cas, ce sont souvent des composés pétroliers, de structure simple, et dans le second des produits naturels de structure plus complexe.

La synthèse organique trouve son application dans la fabrication de plastiques, de produits pharmaceutiques et de colorants, dans les laboratoires et dans l'industrie chimique.

Dans la synthèse totale d'un produit complexe, il faut parfois plusieurs étapes pour synthétiser le produit intéressant et des quantités de temps démesurées. La compétence en synthèse organique est appréciée des chimistes et la synthèse de composés exceptionnellement précieux ou difficiles a permis à des chimistes comme Robert Burns Woodward d'obtenir le prix Nobel de chimie. Si une synthèse chimique commence à partir de composés de laboratoire de base et donne quelque chose de nouveau, c'est un processus purement synthétique. Si elle commence à partir d'un produit isolé de plantes ou d'animaux et passe ensuite à de nouveaux composés, la synthèse est décrite comme un processus semi-synthétique.

La conception d'une synthèse est basée sur l'analyse rétrosynthétique, qui est une approche de conception de synthèse fournie par le chimiste américain Elias James Corey. Avec cette technique, la conception de la synthèse est planifiée à rebours à partir du produit final pour arriver à des composés de départ abordables, à travers une séquence d'étapes logiques où jamais les structures précurseurs sont plus simples. Il peut y avoir une recherche de biomimétisme.

Chaque étape d'une synthèse implique une réaction chimique. Les réactifs et les conditions que chacune de ces réactions doivent être considérés pour donner une bonne performance et un produit pur avec le moins de travail possible. Une méthode ou des procédés pour les premiers intermédiaires de la synthèse peuvent déjà exister, décrits dans la littérature chimique. Cependant, de nombreux intermédiaires sont des composés qui n'ont jamais été synthétisés auparavant. Ceux-ci seront normalement produits en utilisant des méthodes synthétiques générales. Pour être utiles, ces méthodes doivent donner de hautes performances et être applicables à une large gamme de substrats.

La recherche scientifique sur les nouvelles méthodes de synthèse comporte trois étapes: la découverte, l'optimisation et les études et limites de la portée. La découverte peut être un produit du hasard (sérendipité) ou produit d'un dessin antérieur. En optimisation, lorsque seulement un ou deux composés de départ sont utilisés, une grande variété de conditions de température, de solvant, de temps de réaction, etc. sont testées jusqu'à ce que des conditions optimales de rendement et de pureté soient trouvées. Afin de vérifier le champ d'application et ses limites, le chercheur tente ensuite de tester la méthode avec une gamme étendue de différents substrats de départ, de déterminer les sous-produits (le cas échéant), l'effet sur d'autres groupes fonctionnels et d'étudier le mécanisme de réaction. Si des recherches antérieures montrent qu'il peut s'agir d'une méthode d'application générale, des groupes de recherche plus importants peuvent alors effectuer une synthèse totale pour démontrer sa valeur dans une application réelle.

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