कार्बनिक संश्लेषण

कार्बनिक संश्लेषण रासायनिक संश्लेषण  की एक विशेष शाखा है और कार्बनिक यौगिकों के जानबूझकर निर्माण से संबंधित है। कार्बनिक रसायन विज्ञान के अणु अक्सर अकार्बनिक रसायन यौगिकों की तुलना में 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 कार्यप्रणाली।

कुल संश्लेषण
कुल संश्लेषण सरल, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पेट्रो केमिकल या  प्रकृति  अग्रदूतों से जटिल कार्बनिक यौगिक  अणु ओं का पूर्ण रासायनिक संश्लेषण है। कुल संश्लेषण या तो एक रैखिक या अभिसरण दृष्टिकोण के माध्यम से पूरा किया जा सकता है। एक रैखिक 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 मध्यवर्ती कहा जाता है।  अक्सर, संश्लेषण में प्रत्येक चरण प्रारंभिक यौगिक को संशोधित करने के लिए होने वाली एक अलग प्रतिक्रिया को संदर्भित करता है। अधिक जटिल अणुओं के लिए, एक  अभिसरण संश्लेषण  दृष्टिकोण बेहतर हो सकता है, जिसमें कई टुकड़ों (प्रमुख मध्यवर्ती) की व्यक्तिगत तैयारी शामिल होती है, जो तब वांछित उत्पाद बनाने के लिए संयुक्त होते हैं। अभिसारी संश्लेषण में रैखिक संश्लेषण की तुलना में उच्च उपज उत्पन्न करने का लाभ होता है।

रॉबर्ट बर्न्स वुडवर्ड, जिन्होंने कई कुल संश्लेषण के लिए रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेताओं की सूची  प्राप्त की (उदाहरण के लिए, उनकी 1954 में स्ट्राइकिनिन का संश्लेषण ), को आधुनिक कार्बनिक संश्लेषण का जनक माना जाता है। कुछ बाद के उदाहरणों में वेंडर टैक्सोल कुल संश्लेषण शामिल हैं | वेंडर्स, होल्टन टैक्सोल टोटल सिंथेसिस|होल्टन्स, निकोलाउ टैक्सोल कुल रचना | निकोलौ की, और डेनिशेफ़्स्की टैक्सोल कुल संश्लेषण|डेनिशफ़्स्की की कैंसर रोधी चिकित्सीय, पैक्लिटैक्सेल (व्यापार नाम,  टैक्सोल ) के कुल संश्लेषण।

कार्यप्रणाली और अनुप्रयोग
संश्लेषण के प्रत्येक चरण में एक रासायनिक प्रतिक्रिया  शामिल होती है, और इन प्रतिक्रियाओं में से प्रत्येक के लिए  अभिकर्मक ों और शर्तों को शुद्ध उत्पाद की पर्याप्त उपज देने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, जितना संभव हो सके कुछ चरणों के साथ। प्रारंभिक सिंथेटिक मध्यवर्ती में से एक बनाने के लिए साहित्य में एक विधि पहले से मौजूद हो सकती है, और इस पद्धति का उपयोग आमतौर पर पहिया को फिर से शुरू करने के प्रयास के बजाय किया जाएगा। हालांकि, अधिकांश मध्यवर्ती ऐसे यौगिक हैं जो पहले कभी नहीं बनाए गए हैं, और इन्हें सामान्य रूप से कार्यप्रणाली शोधकर्ताओं द्वारा विकसित सामान्य तरीकों का उपयोग करके बनाया जाएगा। उपयोगी होने के लिए, इन विधियों को उच्च  उपज (रसायन विज्ञान)  देने की आवश्यकता है, और  सब्सट्रेट (रसायन विज्ञान)  की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए विश्वसनीय होना चाहिए। व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए, अतिरिक्त बाधाओं में सुरक्षा और शुद्धता के औद्योगिक मानक शामिल हैं। कार्यप्रणाली अनुसंधान में आमतौर पर तीन मुख्य चरण शामिल होते हैं: खोज (अवलोकन), प्रक्रिया अनुकूलन, और दायरे और सीमाओं का अध्ययन। खोज के लिए उपयुक्त अभिकर्मकों की रासायनिक अभिक्रियाओं के व्यापक ज्ञान और अनुभव की आवश्यकता होती है। अनुकूलन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक या दो प्रारंभिक यौगिकों का परीक्षण तापमान,  विलायक ,  प्रतिक्रिया समय  आदि की एक विस्तृत विविधता के तहत प्रतिक्रिया में किया जाता है, जब तक कि उत्पाद की उपज और शुद्धता के लिए इष्टतम स्थितियां नहीं मिल जाती हैं। अंत में, शोधकर्ता इस विधि को विभिन्न प्रारंभिक सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला तक विस्तारित करने का प्रयास करता है, ताकि इसके दायरे और सीमाओं का पता लगाया जा सके। कुल संश्लेषण (ऊपर देखें) का उपयोग कभी-कभी नई पद्धति को प्रदर्शित करने और वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग में इसके मूल्य को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। इस तरह के अनुप्रयोगों में विशेष रूप से पॉलिमर (और प्लास्टिक) और फार्मास्यूटिकल्स पर केंद्रित प्रमुख उद्योग शामिल हैं। कुछ संश्लेषण अनुसंधान या शैक्षणिक स्तर पर संभव हैं, लेकिन उद्योग स्तर के उत्पादन के लिए नहीं। इससे प्रक्रिया में और संशोधन हो सकता है।

स्टीरियोसेलेक्टिव संश्लेषण
सबसे जटिल प्राकृतिक उत्पाद  चिरल हैं,  और चिरल अणुओं की बायोएक्टिविटी  एनैन्टीओमर  के साथ बदलती रहती है। ऐतिहासिक रूप से, कुल संश्लेषणों ने  रेसमेट्स  मिश्रणों को लक्षित किया, दोनों संभावित एनेंटिओमर्स 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 कर दिया, जिससे प्रतिक्रियाओं को रेसमिक मिश्रण के बजाय केवल एक एनैन्टीओमर का उत्पादन करने के लिए निर्देशित किया जा सकता था। प्रारंभिक उदाहरणों में स्टीरियोसेलेक्टिव  हाइड्रोजनीकरण  शामिल हैं (उदाहरण के लिए, जैसा कि विलियम एस। नोल्स द्वारा रिपोर्ट किया गया है और नोयोरी असममित हाइड्रोजनीकरण|रयोजी नोयोरी, और कार्यात्मक समूह संशोधन जैसे कि के। बैरी शार्पलेस का  शार्पलेस एपॉक्सीडेशन ; इन विशिष्ट उपलब्धियों के लिए, इन श्रमिकों को 2001 में  रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार  से सम्मानित किया गया था। इस तरह की प्रतिक्रियाओं ने रसायनज्ञों को शुरू करने के लिए एनैन्टीओमेरिक रूप से शुद्ध अणुओं का एक व्यापक विकल्प दिया, जहां पहले केवल प्राकृतिक प्रारंभिक सामग्री का उपयोग किया जा सकता था। रॉबर्ट बी। वुडवर्ड द्वारा अग्रणी तकनीकों और सिंथेटिक कार्यप्रणाली में नए विकास का उपयोग करते हुए, रसायनज्ञ  स्टीरियोकंट्रोल  को समझकर, बिना अवांछित रेसमाइज़ेशन के अधिक जटिल अणुओं के माध्यम से सरल अणुओं को लेने में सक्षम हो गए, जिससे अंतिम लक्ष्य अणुओं को शुद्ध एनेंटिओमर्स के रूप में संश्लेषित किया जा सके (यानी, बिना समाधान की आवश्यकता)। ऐसी तकनीकों को  Enantioselective संश्लेषण  के रूप में जाना जाता है।

संश्लेषण डिजाइन
इलियास जेम्स कोरी ने  रेट्रोसिंथेटिक विश्लेषण  के आधार पर संश्लेषण डिजाइन के लिए एक अधिक औपचारिक दृष्टिकोण लाया, जिसके लिए उन्होंने 1990 में  रसायन विज्ञान के लिए नोबेल पुरस्कार  जीता। इस दृष्टिकोण में, मानक नियमों का उपयोग करते हुए संश्लेषण को उत्पाद से पीछे की ओर योजनाबद्ध किया जाता है। मूल संरचना को प्राप्त करने योग्य घटक भागों में तोड़ने के चरणों को एक ग्राफिकल योजना में दिखाया गया है जो रेट्रोसिंथेटिक तीरों का उपयोग करता है (⇒ के रूप में खींचा जाता है, जो वास्तव में, माध्य से बना होता 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 *
 * पूरी तरह से स्वचालित संश्लेषण

इस पृष्ठ में अनुपलब्ध आंतरिक कड़ियों की सूची

 * कार्बनिक मिश्रण
 * कार्बनिक रसायन शास्त्र
 * क्रियाविधि
 * अकार्बनिक रसायन शास्त्र
 * बच्छनाग
 * प्रक्रिया का इष्टतीमीकरण
 * डिस्कवरी (अवलोकन)

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