Síntesis orgánica para niños
La síntesis orgánica es como construir algo nuevo y complejo usando piezas más pequeñas, pero en el mundo de la química. Se trata de crear moléculas orgánicas (que son las que tienen carbono como base, como las que forman los seres vivos o muchos materiales que usamos) de forma planeada, usando reacciones químicas.
Las moléculas orgánicas pueden ser muy complicadas, mucho más que otras moléculas. Por eso, aprender a construirlas es una parte muy importante de la química orgánica.
Existen dos formas principales de hacer síntesis orgánica: la síntesis total y la síntesis parcial. La diferencia está en de dónde vienen las "piezas" iniciales. En la síntesis total, se usan piezas muy simples, a menudo de origen como el petróleo. En la síntesis parcial, se usan piezas más grandes y complejas que ya existen en la naturaleza.
La síntesis orgánica se usa para fabricar muchas cosas que conoces, como plásticos, fármacos (medicinas) y colorantes. Es una herramienta clave en los laboratorios y en la industria química.
Para diseñar cómo se va a construir una molécula, los científicos usan una estrategia especial llamada análisis retrosintético. Es como pensar al revés: desde la molécula que quieres obtener hasta las piezas más sencillas con las que puedes empezar.
Contenido
¿Para qué se usa la Síntesis Orgánica?
La síntesis orgánica tiene varios propósitos importantes:
- Crear productos naturales que son interesantes por sus propiedades, como algunas medicinas.
- Fabricar compuestos para usarlos en diferentes áreas, como la medicina, la industria alimentaria, para hacer colorantes o productos para proteger cultivos.
- Producir compuestos para estudiar sus características físicas o químicas. Esto ayuda a entender mejor cómo funcionan las cosas a nivel molecular.
Tipos de Síntesis Orgánica
Síntesis Total
La síntesis total es cuando se construye una molécula orgánica compleja desde cero, usando moléculas muy simples que se pueden conseguir fácilmente, como las que vienen del petróleo.
Imagina que quieres construir un modelo muy grande. En una síntesis lineal, vas añadiendo una pieza tras otra en orden, hasta que terminas el modelo. Esto funciona bien para moléculas que no son tan complicadas. Las piezas que se van creando en cada paso se llaman intermedios sintéticos.
Para moléculas más complejas, a menudo se prefiere una síntesis convergente. Esto es como construir varias partes del modelo por separado y luego unirlas al final. Así, si algo sale mal en una parte, no afecta a las otras.
Síntesis Parcial o Semisíntesis
En la síntesis parcial, se empieza con un producto natural que ya existe y es fácil de conseguir. Este producto se extrae de organismos vivos y se purifica. Luego, se le hacen algunos cambios químicos para obtener la molécula deseada.
Se usa la síntesis parcial cuando es más fácil o eficiente que construir la molécula completamente desde cero. Un ejemplo de esto es la creación de algunos medicamentos a partir de sustancias que se encuentran en plantas.
¿Cómo se hace la Síntesis Orgánica?
Cada paso en la construcción de una molécula es una reacción química. Los científicos deben elegir los materiales y las condiciones adecuadas para cada reacción. El objetivo es obtener la molécula deseada con la mayor cantidad posible y lo más pura.
A veces, ya existen métodos para crear las primeras "piezas" de la síntesis. Pero muchas veces, los intermedios son compuestos que nunca se han hecho antes. Para estos, se usan métodos generales de síntesis que deben ser eficientes y funcionar con muchos tipos de sustancias.
La investigación científica para encontrar nuevos métodos de síntesis tiene tres etapas: descubrimiento, optimización y estudios de aplicación y límites.
- El descubrimiento puede ocurrir por casualidad o por un diseño cuidadoso.
- En la optimización, se prueban diferentes temperaturas, líquidos (solventes) y tiempos de reacción para encontrar las mejores condiciones y obtener el producto más puro.
- Para ver su aplicación y límites, los investigadores prueban el nuevo método con muchas sustancias diferentes. También estudian qué otros productos se forman y cómo afecta a otras partes de la molécula.
Si un método parece ser muy útil, otros grupos de investigación pueden usarlo para construir moléculas complejas y demostrar su valor en la vida real.
Diseño de la Síntesis
El diseño de cómo se va a construir una molécula se basa en el análisis retrosintético. Esta es una forma de pensar que inventó el químico estadounidense Elias James Corey.
Con esta técnica, el diseño de la síntesis se planea "hacia atrás". Se empieza con la molécula final que se quiere obtener y se va pensando en los pasos lógicos para llegar a ella, haciendo que las estructuras de las moléculas sean cada vez más sencillas, hasta llegar a unas piezas iniciales que sean fáciles de conseguir.
Véase también
En inglés: Organic synthesis Facts for Kids
- Síntesis orgánica en agua
- Reacciones sin disolventes
- Análisis retrosintético
