कार्बनिक संश्लेषण

कार्बनिक संश्लेषण रासायनिक संश्लेषण की एक विशेष शाखा है और कार्बनिक यौगिकों के साभिप्राय सृजन से संबंधित है। अकार्बनिक यौगिकों की तुलना में कार्बनिक अणु अक्सर अधिक जटिल होते हैं, और उनका संश्लेषण कार्बनिक रसायन विज्ञान की सबसे महत्वपूर्ण शाखाओं में से एक में विकसित हुआ है। कार्बनिक संश्लेषण के सामान्य क्षेत्र में अनुसंधान के कई मुख्य क्षेत्र हैं: कुल संश्लेषण, अर्धसंश्लेषण और पद्धति।

संपूर्ण संश्लेषण
कुल संश्लेषण सरल, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पेट्रोकेमिकल या प्राकृतिक पूर्ववर्तियों से जटिल कार्बनिक अणुओं का पूर्ण रासायनिक संश्लेषण है। पूर्ण संश्लेषण या तो एक रेखीय या अभिसारी दृष्टिकोण के माध्यम से पूरा किया जा सकता है। एक रेखीय संश्लेषण में - अक्सर सरल संरचनाओं के लिए पर्याप्त - अणु पूर्ण होने तक एक के बाद एक कई कदम उठाए जाते हैं; प्रत्येक चरण में बने रासायनिक यौगिकों को सिंथेटिक इंटरमीडिएट्स कहा जाता है। क्सर, एक संश्लेषण में प्रत्येक चरण प्रारंभिक परिसर को संशोधित करने के लिए होने वाली एक अलग प्रतिक्रिया को दर्शाता है। अधिक जटिल अणुओं के लिए, एक अभिसरण सिंथेटिक दृष्टिकोण बेहतर हो सकता है, जिसमें कई "टुकड़ों" (मुख्य मध्यवर्ती) की अलग-अलग तैयारी शामिल होती है, जो तब वांछित उत्पाद बनाने के लिए संयुक्त होती हैं। [उद्धरण वांछित] अभिसरण संश्लेषण में उच्च उत्पादन का लाभ होता है रेखीय संश्लेषण की तुलना में उपज।

रॉबर्ट बर्न्स वुडवर्ड, जिन्होंने 1965 में रसायन विज्ञान के लिए कई कुल संश्लेषणों के लिए नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया था (उदाहरण के लिए, उनका 1954 में स्ट्राइकिन का संश्लेषण ), आधुनिक कार्बनिक संश्लेषण के पिता के रूप में माना जाता है। कुछ बाद के दिनों के उदाहरणों में वेंडर, होल्टन, निकोलाउ, और दानिशफ्स्की कैंसर-रोधी उपचारात्मक, पैक्लिटैक्सेल (व्यापार नाम, टैक्सोल ) के कुल संश्लेषण शामिल हैं।

पद्धति और अनुप्रयोग
एक संश्लेषण के प्रत्येक चरण में एक रासायनिक प्रतिक्रिया शामिल होती है, और इन प्रतिक्रियाओं में से प्रत्येक के लिए अभिकर्मकों और शर्तों को यथासंभव कुछ चरणों के साथ शुद्ध उत्पाद की पर्याप्त उपज देने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। प्रारंभिक सिंथेटिक मध्यवर्ती में से एक बनाने के लिए साहित्य में पहले से ही एक विधि मौजूद हो सकती है, और इस पद्धति का उपयोग आमतौर पर "पहिए को फिर से शुरू करने" के प्रयास के बजाय किया जाएगा। हालांकि, अधिकांश मध्यवर्ती ऐसे यौगिक होते हैं जिन्हें पहले कभी नहीं बनाया गया है, और ये सामान्य रूप से कार्यप्रणाली शोधकर्ताओं द्वारा विकसित सामान्य तरीकों का उपयोग करके बनाए जाएंगे। उपयोगी होने के लिए, इन विधियों को उच्च उपज देने की आवश्यकता है, और सब्सट्रेट की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए विश्वसनीय होने की आवश्यकता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए, अतिरिक्त बाधाओं में सुरक्षा और शुद्धता के औद्योगिक मानक शामिल हैं।

पद्धति अनुसंधान में आमतौर पर तीन मुख्य चरण शामिल होते हैं: खोज, अनुकूलन, और दायरे और सीमाओं का अध्ययन। इस खोज के लिए उपयुक्त अभिकर्मकों की रासायनिक अभिक्रियाओं के बारे में व्यापक ज्ञान और अनुभव की आवश्यकता है। अनुकूलन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें उत्पाद उपज और शुद्धता के लिए इष्टतम स्थितियों तक तापमान,  विलायक ,  प्रतिक्रिया समय इत्यादि की विस्तृत विविधता के तहत प्रतिक्रिया में एक या दो प्रारंभिक यौगिकों का परीक्षण किया जाता है।

अंत में, शोधकर्ता कार्यक्षेत्र और सीमाओं की खोज करने के लिए विभिन्न प्रारंभिक सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए विधि का विस्तार करने का प्रयास करता है। संपूर्ण संश्लेषण (ऊपर देखें) का उपयोग कभी-कभी नई कार्यप्रणाली और वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग में इसके मूल्य को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। इस तरह के अनुप्रयोगों में प्रमुख उद्योग शामिल हैं जो विशेष रूप से पॉलिमर (और प्लास्टिक) और फार्मास्यूटिकल्स पर केंद्रित हैं। कुछ संश्लेषण अनुसंधान या अकादमिक स्तर पर संभव है, लेकिन उद्योग स्तर के उत्पादन के लिए नहीं। इससे प्रक्रिया में और संशोधन किया जा सकता है।

त्रिविम (स्टीरियोसेलेक्टिव) संश्लेषण
अधिकांश जटिल प्राकृतिक उत्पाद चिरल हैं, और चिरल अणुओं की जैव-सक्रियता एनैन्टीओमर के साथ बदलती है।  ऐतिहासिक रूप से, कुल संश्लेषण लक्षित रेसमिक मिश्रण, दोनों संभावित एनैन्टीओमर के मिश्रण, जिसके बाद रेसमिक मिश्रण को चिरल संकल्प के माध्यम से अलग किया जा सकता है।

बीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, रसायनज्ञों ने स्टीरियोसेलेक्टिव कटैलिसीस और गतिज संकल्प के तरीकों को विकसित करना शुरू किया, जिससे प्रतिक्रियाओं को एक रेसमिक मिश्रण के बजाय केवल एक एनेंटिओमर बनाने के लिए निर्देशित किया जा सके।

शुरुआती उदाहरणों में स्टीरियोसेलेक्टिव हाइड्रोजनीकरण शामिल हैं (उदाहरण के लिए, जैसा कि विलियम नोल्स और रियोजी नोयोरी, द्वारा रिपोर्ट किया गया है और बैरी शार्पलेस के असममित एपॉक्सीडेशन जैसे कार्यात्मक समूह संशोधन; इन विशिष्ट उपलब्धियों के लिए, इन श्रमिकों को नोबेल से सम्मानित किया गया था। 2001 में सायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार।  इस तरह की प्रतिक्रियाओं ने रसायनज्ञों को शुरू करने के लिए ऊर्जावान रूप से शुद्ध अणुओं का एक बहुत व्यापक विकल्प दिया, जहां पहले केवल प्राकृतिक प्रारंभिक सामग्री का उपयोग किया जा सकता था। रॉबर्ट बी वुडवर्ड द्वारा अग्रणी तकनीकों का उपयोग करना और सिंथेटिक पद्धति में नए विकास, स्टीरियोकंट्रोल को समझकर, अंतिम लक्ष्य अणुओं को शुद्ध एनेंटिओमर्स (यानी, संकल्प की आवश्यकता के बिना) के रूप में संश्लेषित करने की अनुमति देकर, रसायनज्ञ अवांछित रेसिमिसेशन के बिना अधिक जटिल अणुओं के माध्यम से सरल अणुओं को ले जाने में अधिक सक्षम हो गए। ऐसी तकनीकों को स्टीरियोसेलेक्टिव संश्लेषण कहा जाता है।

संश्लेषण डिजाइन
इलियास जेम्स कोरी ने रेट्रोसिंथेटिक विश्लेषण के आधार पर संश्लेषण डिजाइन के लिए एक अधिक औपचारिक दृष्टिकोण लाए, जिसके लिए उन्होंने 1990 में रसायन विज्ञान के लिए नोबेल पुरस्कार जीता। इस दृष्टिकोण में, मानक नियमों का उपयोग करते हुए, उत्पाद से पीछे की ओर संश्लेषण की योजना बनाई जाती है। प्राप्त करने योग्य घटक भागों में मूल संरचना को "तोड़ने" के चरण एक ग्राफिकल योजना में दिखाए गए हैं जो रेट्रोसिंथेटिक तीरों का उपयोग करता है (⇒ के रूप में तैयार किया गया है, जिसका अर्थ है "से बना है")।

अभी हाल ही में, और कम व्यापक रूप से स्वीकृत, सामान्य "अर्ध-प्रतिक्रियाओं" के अनुक्रमों के आधार पर एक संश्लेषण को डिजाइन करने के लिए कंप्यूटर प्रोग्राम लिखे गए हैं।

यह भी देखें

 * कार्बनिक संश्लेषण (पत्रिका)
 * कार्बनिक संश्लेषण में तरीके (पत्रिका)
 * इलेक्ट्रोसिंथेसिस
 * स्वचालित संश्लेषण

बाहरी संबंध

 * The Organic Synthesis Archive
 * Chemical synthesis database
 * https://web.archive.org/web/20070927231356/http://www.webreactions.net/search.html
 * https://www.organic-chemistry.org/synthesis/
 * Prof. Hans Reich's collection of [[natural product] syntheses]
 * Chemical synthesis semantic wiki