Química orgánica

La química orgánica es una disciplina específica dentro de la química que implica el científico estudio de la estructura, propiedades, composición, reacciones , y la preparación (por síntesis o por otros medios) de compuestos químicos que consisten principalmente de carbono y de hidrógeno , que pueden contener cualquier número de otros elementos, incluyendo nitrógeno , oxígeno , los halógenos , así como fósforo , silicio y azufre .

La definición original de la química "orgánica" vino de la idea errónea de que los compuestos orgánicos siempre estaban relacionados con la vida procesos. No sólo los compuestos orgánicos compatibles con la vida en la Tierra, como la vida como la conocemos, también depende de química inorgánica ; por ejemplo, muchos enzimas se basan en metales de transición tales como hierro y cobre ; y materiales como conchas, dientes y huesos son parte orgánica, parte inorgánica en la composición. Aparte de carbono elemental, sólo ciertas clases de compuestos de carbono (tales como óxidos, carbonatos , y carburos) convencionalmente se consideran inorgánicas. Bioquímica se ocupa principalmente de la química natural de biomoléculas tales como proteínas , ácidos nucleicos y azúcares .

Debido a sus propiedades únicas, los compuestos multi-carbono exhiben extremadamente gran variedad y la gama de aplicación de compuestos orgánicos es enorme. Forman la base de, o son componentes importantes de muchos productos ( pinturas, plásticos , alimentos , explosivos, drogas, petroquímicos, por nombrar sólo algunos) y (aparte de unas pocas excepciones) forman la base de todos los procesos de la vida terrenal.

Las diferentes formas y reactividades químicas de moléculas orgánicas proporcionan una asombrosa variedad de funciones, como las de la enzima de catalizadores en las reacciones bioquímicas de sistemas vivos. La naturaleza autopropagating de estos productos químicos orgánicos es lo que se trata la vida.

Tendencias en la química orgánica incluyen síntesis quiral, química verde, la química de microondas, fullerenos y espectroscopia de microondas.

Indicaciones históricas

Friedrich Wöhler

Ver también: Historia de la química

A principios de los químicos del siglo XIX en general pensaban que los compuestos de organismos vivos eran demasiado complicadas en estructura a ser capaz de artificial síntesis de las cosas no vivientes, y que una "fuerza vital" o vitalismo confiere las características de los seres vivos en esta forma de materia. Nombraron estos compuestos "orgánicos", y prefieren dirigir sus investigaciones hacia los materiales inorgánicos que parecían más prometedores.

La química orgánica recibió un impulso cuando se dio cuenta de que estos compuestos podrían ser tratados de manera similar a los compuestos inorgánicos y se podrían crear en el laboratorio por medios distintos de la "fuerza vital". Alrededor de 1816 Miguel Chevreul comenzó un estudio de jabones hechos de las diversos grasas y álcali. Él separó los diversos ácidos que, en combinación con el álcali, produjeron el jabón. Puesto que éstos eran todos compuestos individuales, él demostró que era posible realizar un cambio químico en las diversas grasas (que vienen tradicionalmente de fuentes orgánicas), produciendo nuevos compuestos, sin "fuerza vital". En 1828 Friedrich Wöhler fabricado primero el producto químico orgánico urea (carbamida), un componente de orina, de lo inorgánico cianato de amonio NH ₄ OCN, en lo que hoy se llama el La síntesis de Wöhler. Aunque Wöhler fuera, en este tiempo así como luego, prudente sobre la reivindicación de que él había destruido con ello la teoría de la fuerza vital, la mayoría han mirado a este acontecimiento como el momento crucial.

Un gran paso siguiente fue cuando en 1856 William Henry Perkin, mientras que intentaba fabricar quinina, vino otra vez accidentalmente fabricar el orgánica teñir ahora llamada Malva del Perkin, que generando una enorme cantidad de dinero grandemente aumentó interés en química orgánica. Otro paso fue la preparación de laboratorio de DDT por Othmer Zeidler en 1874, pero el propiedades insecticidas de este compuesto no fueron descubiertos hasta mucho más tarde.

La brecha crucial para la teoría de la química orgánica era el concepto de estructura química, desarrollado independientemente y simultáneamente por Friedrich August Kekulé y Archibald Scott Couper en 1858. Ambos hombres sugirieron que átomos de carbono tetravalentes podrían ligar el uno al otro para formar un enrejado del carbono, y que los modelos detallados de la vinculación atómica se podrían discernir por interpretaciones expertas de reacciones químicas apropiadas.

La historia de la química orgánica continúa con el descubrimiento de petróleo y su separación en fracciones según intervalos de ebullición. La conversión de diversos tipos o compuestos compuestos del individuo por diversos procesos químicos creó la química del petróleo que llevaba al nacimiento de la industria petroquímica, que fabricó con éxito artificiales cauchos , los distintos orgánica adhesivos, los añadidos de petróleo de propiedad-modificación, y los plásticos .

La industria farmacéutica comenzó en la última década del siglo 19, cuando el ácido acetilsalicílico (más comúnmente conocida como la aspirina ) fabricación se inició en Alemania por Bayer. La primera vez que una droga fue mejorada sistemáticamente estaba con arsfenamina (Salvarsan). Los derivados numerosos del peligrosamente tóxico atoxyl fueron sintetizados y probados por sistemáticamente Paul Ehrlich y su grupo, y el compuesto con las mejores características de la eficacia y la toxicidad fue seleccionado para la producción.

Los primeros ejemplos de reacciones orgánicas y aplicaciones eran fortuito, tales como el descubrimiento accidental de Perkin de malva del Perkin. Sin embargo, desde el siglo 20, el progreso de la química orgánica permitió la síntesis de compuestos específicamente seleccionados o incluso moléculas diseñadas con propiedades específicas, como en el diseño de fármacos. El proceso de encontrar las nuevas rutas de la síntesis para un compuesto dado se llama síntesis total. La síntesis total de los compuestos naturales complejos comenzados con la urea , creciente de complejidad a la glucosa y terpineol, y en 1907, síntesis total fue comercializada la primera vez por Gustaf Komppa con alcanfor. Las ventajas farmacéuticas han sido sustanciales, por ejemplo compuestos colesterol-relacionados han abierto maneras en la síntesis de hormonas humanas complejas y de sus derivados modificados. Desde el comienzo del siglo 20, la complejidad de síntesis totales ha estado aumentando, con ejemplos tales como ácido lisérgico y vitamina B12 . Las blancos de hoy ofrecen diez de los centros estereogénicos que se deben sintetizar correctamente con síntesis asimétrica.

Bioquímica , la química de organismos vivos, su estructura y las interacciones in vitro y dentro los sistemas vivos, sólo se ha iniciado en el siglo 20, la apertura de un nuevo capítulo de la química orgánica con alcance enorme.

Clasificación de las sustancias orgánicas

Descripción y nomenclatura

Clasificación no es posible sin tener una descripción completa de los distintos compuestos. En contraste con la química inorgánica , en el que la descripción de un compuesto químico puede lograrse simplemente enumerar los símbolos químicos de los elementos presentes en el compuesto junto con el número de estos elementos en la molécula, en la química orgánica la disposición relativa de los átomos dentro de una molécula debe ser añadido para una descripción completa.

Una forma de describir la molécula es por su dibujo fórmula estructural. Debido a la complejidad molecular, se han desarrollado sistemas simplificados de la notación química. La última versión es la fórmula del línea-ángulo, que logra simplicidad sin introducir ambigüedad. En este sistema, las puntos finales y las intersecciones de cada línea representan un carbono y átomos de hidrógeno o bien pueden ser anotadas o asumidos a estar presente de manera implícita. Algunas desventajas de la notación química son que no se describen fácilmente por las palabras y no son fácilmente imprimible. Estos problemas se han abordado mediante la descripción de las estructuras moleculares utilizando nomenclatura orgánica.

Debido a las dificultades derivadas de la gran cantidad y variedad de compuestos orgánicos, los químicos se dieron cuenta pronto de que el establecimiento de un sistema internacionalmente aceptado de nombrar compuestos orgánicos era de suma importancia. La Nomenclatura de Ginebra nació en 1892 como resultado de una serie de reuniones internacionales sobre la materia.

También se dio cuenta de que a medida que la familia de compuestos orgánicos creció, el sistema tendría que ser ampliado y modificado. Esta tarea fue finalmente asumida por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada ( IUPAC). Reconociendo el hecho de que en la rama de la bioquímica de la complejidad de las estructuras orgánicas aumenta, la organización IUPAC unió fuerzas con el Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular, IUBMB, para producir una lista de recomendaciones conjuntas sobre la nomenclatura.

Más tarde, como el número y complejidad de las moléculas orgánicas crecieron, se hicieron nuevas recomendaciones dentro de la IUPAC para la simplificación. La primera recomendación de este tipo se presentó en 1951, cuando una estructura cíclica benceno fue nombrado ciclofano. Recomendaciones posteriores ampliaron el método para la simplificación de otras estructuras cíclicas complejos, incluyendo los heterocíclicos, y nombraron a este tipo de estructuras Fanes.

Para la comunicación ordinaria, de sobra una descripción tedioso, las recomendaciones oficiales de nomenclatura IUPAC no siempre se cumplen en la práctica, excepto cuando es necesario dar una definición concisa de un compuesto, o cuando el nombre IUPAC es más simple (es decir. El etanol frente a alcohol etílico) . De lo contrario el común o nombre trivial puede ser utilizado, a menudo derivada de la fuente del compuesto.

En resumen, las sustancias orgánicas se clasifican por su disposición estructural molecular y por qué otros átomos están presentes junto con el jefe (de carbono) constituyente en su composición, mientras que en una fórmula estructural, el hidrógeno se asume implícitamente a ocupar todas las valencias libres de un carbón apropiado átomo que permanecen después de la contabilidad para ramificación, otro elemento (s) y / o múltiples de unión.

Hidrocarburos y grupos funcionales

La familia de carboxílicos ácidos contiene un carboxilo (-COOH) grupo funcional. El ácido acético es un ejemplo.

Clasificación normalmente comienza con la hidrocarburos: compuestos que contienen sólo carbono e hidrógeno. Para subclases ver más abajo. Otros elementos se presentan en configuraciones atómicas llamadas grupos funcionales que tienen una influencia decisiva sobre las características químicas y físicas del compuesto; por tanto, los que contienen las mismas formaciones atómicas tienen características similares, que pueden ser: miscibilidad con agua, acidez / alcalinidad, químicas reactividad, resistencia a la oxidación, y otros. Algunos grupos funcionales son también radicales, similares a los de la química inorgánica, definida como configuraciones atómicas polares que pasan durante las reacciones químicas de un compuesto químico en otro sin cambio.

Algunos de los elementos de los grupos funcionales (O, S, N, halógenos ) puede estar parado solo y el nombre del grupo no es estrictamente necesario, pero debido a su efecto decisivo en la forma en que modifican las características de los hidrocarburos en los que están presentes que se clasifican con los grupos funcionales, y su efecto específico sobre las propiedades presta excelentes medios para la caracterización y clasificación.

Haciendo referencia a los tipos de hidrocarburos a continuación, muchos, si no la totalidad de la grupos funcionales que son típicamente presentan dentro compuestos alifáticos también están representados en el aromático y grupo alicíclico de compuestos, a menos que se deshidratan, lo que llevaría a no reaccionar grupos co-opcional.

Se hace referencia aquí de nuevo a la nomenclatura orgánica, que muestra una extensa (si no exhaustiva) el número de clases de compuestos de acuerdo a la presencia de diversos grupos funcionales, basado en el Recomendaciones de la IUPAC, pero también algunas basadas en nombres triviales. Poner compuestos en los sub-clases se hace más difícil cuando más de un grupo funcional está presente.

Existen dos categorías generales de tipo cadena: Open Cadena compuestos alifáticos y cadena cerrada compuestos cíclicos. Aquellos en los que están presentes tanto de cadena abierta y cíclicos partes están clasificados normalmente con este último.

Compuestos alifáticos

Los hidrocarburos alifáticos se subdividen en tres grupos, serie homóloga de acuerdo con su estado de saturación: parafinas alcanos sin ningún tipo de enlaces dobles o triples, olefinas alquenos con dobles enlaces, que pueden ser mono-olefinas con un solo enlace doble, di-olefinas, o di-enos con dos, o poli-olefinas con más. El tercer grupo con un triple enlace lleva el nombre del nombre del miembro menor de la serie homóloga como los acetilenos alquinos. El resto del grupo se clasifica de acuerdo con los grupos funcionales presentes.

Desde otro aspecto alifáticos pueden ser de cadena lineal o compuestos de cadena ramificada, y el grado de ramificación también afecta a las características, como octanaje o número de cetano en la química del petróleo.

Los compuestos aromáticos y alicíclicos

El benceno es uno de los compuestos aromáticos más conocidos

Compuestos cíclicos pueden, de nuevo, ser saturados o insaturados. Debido al ángulo de unión de carbono, las configuraciones más estables contienen seis átomos de carbono, pero mientras que los anillos con cinco átomos de carbono son también frecuentes, otros son más raros. Los hidrocarburos cíclicos se dividen en alicíclicos y compuestos aromáticos (también llamados arenos).

Del los compuestos alicíclicos cicloalcanos no contienen enlaces múltiples, mientras que el cicloalquenos y los cycloalkynes hacen. Normalmente, este último tipo sólo existe en la forma de grandes anillos, llamados macrociclos. El miembro más simple de la familia es el cicloalcano de tres miembros ciclopropano.

Hidrocarburos aromáticos contienen dobles enlaces conjugados. Uno de los ejemplos más simples de estos es el benceno , la estructura de la cual fue formulada por Kekulé quien propuso por primera vez la deslocalización o principio de resonancia para explicar su estructura. Para los compuestos cíclicos "convencionales", aromaticidad es conferida por la presencia de 4n + 2 electrones pi deslocalizados, donde n es un número entero. Particular inestabilidad (antiaromaticidad) es conferida por la presencia de 4n electrones pi conjugados.

Las características de los hidrocarburos cíclicos se alteran de nuevo si están presentes heteroátomos, que puede existir como sustituyentes unidos externamente al anillo (exocíclico) o como un miembro del anillo en sí (endocíclico). En el caso de este último, el anillo se denomina heterociclo. Piridina y furano son ejemplos de heterociclos aromáticos mientras piperidina y tetrahidrofurano son los heterociclos alicíclicos correspondiente. El heteroátomo de moléculas heterocíclicas es generalmente oxígeno, azufre, o nitrógeno, siendo este último particularmente común en los sistemas bioquímicos.

Los anillos pueden fusionarse con otros anillos en un borde para dar compuestos policíclicos. La purina bases de nucleósidos son heterociclos aromáticos policíclicos notables. Los anillos también pueden fusionarse en un "rincón" de tal manera que un átomo (casi siempre de carbono) tiene dos enlaces que van a un anillo y dos al otro. Tales compuestos se denominan espiro y son importantes en una serie de productos naturales.

Polímeros

Esta placa de natación está hecho de poliestireno , un ejemplo de un polímero

Una propiedad importante de carbono en la química orgánica es que puede formar ciertos compuestos, las moléculas individuales de los cuales son capaces de unirse entre sí, formando así una cadena o una red. El proceso se llama polimerización y las cadenas o redes polímeros, mientras que el compuesto de origen es una monómero. Existen dos grupos principales de polímeros: los fabricados artificialmente se conocen como polímeros industriales o polímeros sintéticos y los que ocurren naturalmente como biopolímeros.

Desde la invención de la primera polímero artificial, baquelita, la familia ha crecido rápidamente con la invención de los demás. Polímeros orgánicos sintéticos comunes son polietileno o de polietileno, polipropileno, nylon, teflón o PTFE, poliestireno , poliésteres, polimetilmetacrilato (comúnmente conocido como metacrilato o plexiglás) cloruro de polivinilo o PVC, y poliisobutileno importante artificial o sintético de caucho también la polimeriza butadieno, un componente de caucho.

Los ejemplos son términos genéricos, y pueden existir muchas variedades de cada uno de ellos, con sus características físicas afinados para un uso específico. Cambiando las condiciones de polimerización cambia la composición química del producto mediante la alteración longitud de la cadena, o ramificación, o la tacticidad. Con un solo monómero como un comienzo el producto es una homopolímero. Además, se puede añadir componente secundario (s) para crear una heteropolímero (co-polímero) y el grado de agrupamiento de los diferentes componentes también pueden ser controlados. Las características físicas, tales como la dureza, densidad , mecánico o resistencia a la tracción, resistencia a la abrasión, resistencia al calor, transparencia, color, etc. dependerán de la composición final.

Biomoléculas

Maitotoxina, una toxina biológica orgánica compleja.

Química Biomolecular es una categoría importante dentro de la química orgánica que se estudia con frecuencia por bioquímicos. Muchas moléculas de grupo multi-funcionales complejas son importantes en los organismos vivos. Algunos son de cadena larga biopolímeros, y éstos incluyen proteínas , ADN , ARN y la polisacáridos tales como almidones en animales y celulosas en las plantas. Las otras clases principales son aminoácidos (bloques de construcción de monómeros de las proteínas), carbohidratos (que incluye los polisacáridos), el ácidos nucleicos (que incluyen ADN y ARN como polímeros), y los lípidos . Además, la bioquímica de los animales contiene muchos pequeños intermedios molécula que ayudan en la producción de energía a través de la Ciclo de Krebs, y produce isopreno, el hidrocarburo más común en los animales. Isoprenos en animales forman la importante esteroides estructural ( de colesterol) y la hormona esteroide compuestos; y forman en las plantas terpenos, terpenoides, algunos alcaloides, y un conjunto único de hidrocarburos estructurales llamadas poliisoprenoides biopolímero presentan en savia de látex que es la base para la fabricación de caucho .

Buckyballs

Buckminsterfullerenes, también conocido como Buckyballs, se encuentran entre las más fascinantes moléculas modificadas por los químicos orgánicos hasta la fecha. Su estructura esférica manifiesta muchas propiedades electrónicas y nuevas investigaciones en los nanotubos de carbono sinónimo es fascinante.

Otros

Los compuestos orgánicos que contienen enlaces de carbono a nitrógeno, el oxígeno y los halógenos normalmente no se agrupan por separado. Otros están a veces ponen en grandes grupos dentro de la química orgánica y discuten bajo títulos como organosulfur química, la química organometálica, química organofosforados y química orgánico de silicio.

Características de las sustancias orgánicas

La estructura de metano por representación pictórica de una Diagrama de Lewis que muestra el intercambio de electronpairs entre los núcleos atómicos en un enlace covalente. Por favor, no formar la impresión en el diagrama que la imagen real es bidimensional, porque este no es el caso.

Los compuestos orgánicos son generalmente de enlace covalente. Esto permite que las estructuras únicas, tales como cadenas y anillos de carbono de longitud. La razón de carbono es excelente en la formación de estructuras únicas y que hay tantos compuestos de carbono es que los átomos de carbono forman enlaces covalentes muy estables con otros ( catenation). En contraste con los materiales inorgánicos, los compuestos orgánicos derriten típicamente, hervir, sublimar o descomponer por debajo de 300 ° C. Los compuestos orgánicos neutrales tienden a ser menos soluble en agua en comparación con muchos inorgánicos sales , con la excepción de ciertos compuestos tales como compuestos orgánicos iónicos y bajo peso molecular alcoholes y ácidos carboxílicos donde enlaces de hidrógeno se produce.

Los compuestos orgánicos tienden a disolver en orgánicos disolventes que son sustancias puras como el éter o alcohol etílico , o mezclas, tales como los solventes parafínicos tales como los diversos éteres de petróleo y aguarrás, o la gama de solventes aromáticos puros o mezclados obtenidos a partir del petróleo o alquitrán fracciones por la separación física o por la conversión química. Solubilidad en los diversos solventes depende del tipo solvente y de la grupos funcionales si presente. Soluciones son estudiados por la ciencia de la fisica quimica. Como sales inorgánicas, compuestos orgánicos también pueden formar cristales . Una propiedad única de carbono en compuestos orgánicos es que su valencia no siempre tiene que ser adoptada por átomos de otros elementos, y cuando no lo es, una condición denominada resultados insaturación. En estos casos hablamos de carbono de carbono enlaces dobles o triples enlaces. Los dobles enlaces alternados con sola en una cadena se denominan dobles enlaces conjugados. Una estructura aromática es un caso especial en el que la cadena de conjugado es un anillo cerrado.

Estructura molecular elucidación

Los modelos moleculares de la cafeína

Los compuestos orgánicos se componen de átomos de carbono, átomos de hidrógeno, y grupos funcionales. La valencia del carbono es 4, y el hidrógeno es 1, los grupos funcionales son generalmente 1. A partir del número de átomos de carbono y átomos de hidrógeno en una molécula de la grado de insaturación puede obtenerse. Muchas, pero no todas las estructuras pueden ser previstos por la regla de valencia simple que habrá un enlace para cada número de valencia. El conocimiento de la fórmula química de un compuesto orgánico no es información suficiente porque muchos pueden existir isómeros. Los compuestos orgánicos existen a menudo como mezclas. Debido a que muchos compuestos orgánicos tienen relativamente bajos puntos de ebullición y / o se disuelven fácilmente en orgánicos disolventes Existen muchos métodos para la separación de mezclas en sus constituyentes puros que son específicos de la química orgánica, tal como destilación , cristalización y cromatografía técnicas. Existen varios métodos para deducir la estructura de un compuesto orgánico. En el uso general son (en orden alfabético):

• Cristalografía: Este es el método más preciso para determinar geometría molecular; Sin embargo, es muy difícil de cultivar cristales de tamaño suficiente y de alta calidad para obtener una imagen clara, por lo que sigue siendo una forma secundaria de análisis. Cristalografía ha visto especialmente amplio uso en bioquímica (para la determinación de la estructura de proteínas) y en la caracterización de catalizadores organometálicos, que a menudo poseen significativa simetría .
• Análisis elemental: Un método destructivo usado para determinar la composición elemental de una molécula. Vea también la espectrometría de masa, abajo.
• La espectroscopía infrarroja: Principalmente utiliza para determinar la presencia (o ausencia) de ciertos grupos funcionales.
• Espectrometría de masas : Se utiliza para determinar el peso molecular de un compuesto y el patrón de fragmentación de su estructura. Espectrometría de masas de alta resolución a menudo puede identificar la fórmula exacta de un compuesto a través del conocimiento de las masas isotópicas y abundancia; Por tanto, es a veces se utiliza en lugar de análisis elemental.
• Resonancia magnética nuclear (RMN) espectrometría identifica diferentes núcleos basados en su ambiente químico. Esta es la técnica espectroscópica más importante y de uso común para los químicos orgánicos, permitiendo a menudo la asignación completa de la conectividad del átomo e incluso la estereoquímica dado el conjunto adecuado de experimentos de espectroscopia (por ejemplo, espectroscopia de correlación).
• Rotación óptica: Distingue entre dos enantiómeros de un compuesto quiral basan en el signo de rotación de luz polarizada plana. Si el rotación específica de un enantiómero que se conoce, la magnitud de rotación también da la relación de enantiómeros en una muestra mixta, aunque HPLC con una columna quiral también puede suministrar esta información.
• UV / VIS espectroscopia: Se utiliza para determinar el grado de conjugación en el sistema. Mientras que todavía a veces utilizado para caracterizar las moléculas, UV / VIS es más comúnmente utilizado para cuantificar la cantidad de un compuesto conocido está presente en una muestra (normalmente líquido).

Otros métodos son proporcionados por la química analítica .

Reacciones orgánicas

Las reacciones orgánicas son reacciones químicas que implican compuestos orgánicos . Mientras puro hidrocarburos someterse a ciertas clases limitadas de reacciones, muchas más reacciones que los compuestos orgánicos se someten son determinados en gran parte por grupos funcionales. La teoría general de estas reacciones implica un cuidadoso análisis de propiedades tales como la afinidad electrónica de átomos de clave, la fuerza de adhesión y impedimento estérico. Estos problemas pueden determinar la estabilidad relativa de corta duración intermedios reactivos, que generalmente determinan directamente el camino de la reacción. Un ejemplo de una reacción común es una reacción de sustitución escribirse como:

Nu ^- + CX → C-Nu + X ^-

donde X es algún grupo funcional y Nu es una nucleófilo.

Hay muchos aspectos importantes de una reacción específica. Si va a ocurrir espontáneamente o no se determina por la energía libre de Gibbs cambio de la reacción. El calor que se produce ya sea necesario o por la reacción se encuentra del total entalpía de cambio. Otras preocupaciones incluyen si se producen reacciones secundarias de las mismas condiciones de reacción. Cualquier reacciones secundarias que se producen típicamente producen compuestos no deseados que pueden estar en cualquier lugar de muy fácil o muy difícil de separar del compuesto deseado.

La química orgánica sintética

Una síntesis diseñada por EJ Corey oseltamivir (Tamiflu).

La química orgánica sintética es una ciencia aplicada, ya que limita con la ingeniería , el "diseño, análisis y / o construcción de obras con fines prácticos". La síntesis orgánica de un nuevo compuesto es una tarea de resolución de problemas, cuando una síntesis está diseñado para una molécula diana mediante la selección de reacciones óptimas a partir de materiales de partida óptimas. Compuestos complejos pueden tener decenas de pasos de reacción que secuencialmente construyen la molécula deseada. La síntesis procede mediante la utilización de la reactividad de los grupos funcionales en la molécula. Por ejemplo, una compuesto de carbonilo puede ser utilizado como una nucleófilo mediante su conversión en una enolato, o como una electrófilo; la combinación de los dos se llama la reacción aldólica . El diseño de síntesis útiles en la práctica siempre requiere de la realización de la síntesis real en el laboratorio. La práctica científica de la creación de vías de síntesis novedosas para las moléculas complejas se llama síntesis total.

Hay varias estrategias para diseñar una síntesis. El método moderno de retrosíntesis, desarrollado por EJ Corey, comienza con la molécula diana y la divide en pedazos de acuerdo con reacciones conocidas. Las piezas, o los precursores de propuestas, reciben el mismo tratamiento, hasta que se alcancen los materiales de partida disponibles e idealmente baratos. Entonces, el retrosíntesis está escrito en la dirección opuesta para dar la síntesis. Un "árbol sintético" puede ser construido, porque cada compuesto y también cada precursor tiene múltiples síntesis.