化学合成

化学合成，建设综合体化合物从更简单的。它是许多对日常生活很重要的物质获得的过程。适用于各种化学品化合物但大多数合成物都是有机分子。

化学家合成自然界中存在的化合物，以便更好地了解它们的结构。合成也使化学家能够为了研究目的而生产非自然形成的化合物。在工业上，合成被用来大批量生产产品。

化学化合物是由不同元素的原子通过化学键连接在一起组成的。一个化学合成通常包括现有化学键的断裂和新化学键的形成。一个复杂分子的合成可能涉及相当数量的单独反应，从可用的起始物质到所需的最终产物的顺序。每一步通常只涉及分子中一个化学键的反应。

在规划化学合成路线时，化学家通常会设想最终产物，然后逆向研究越来越简单的化合物。对于许多化合物，都有可能建立替代合成路线。实际使用的反应取决于许多因素，例如起始材料的成本和可用性，使反应以令人满意的速度进行所需的能量，以及分离和纯化最终产物的成本。此外，知识的反应机理化学结构的功能(或官能团的行为)有助于准确确定最有利的途径，导致所需的反应产物。

计划化学合成的一个目标是找到只影响分子的一部分，而其他部分不变的反应。另一个目标是高产量收益率在尽可能短的时间内生产出所需的产品。通常，合成中的反应相互竞争，降低所需产物的收率。竞争也会导致副产品的形成，这些副产品很难与主要产品分开。在某些工业合成中，如果副产物在商业上有用，那么副产物的形成是受欢迎的。乙醚例如，乙烯是乙烯大规模合成乙醇(乙醇)的副产物。酒精和醚是有价值的，可以很容易地分离。

化学合成所涉及的反应通常至少涉及两种不同的物质，但并不总是如此。例如，一些分子仅在热的作用下就会变成另一些分子，而另一些分子则在辐射(如紫外线)或高温下发生反应电流．然而，当两种或两种以上不同的物质相互作用时，需要使它们彼此靠近。这通常是通过与处于液态或气态的元素或化合物进行合成来完成的。当反应物是可接触固体时，反应通常在溶液中进行。

a的速率化学反应一般随温度升高而增加;因此，化学合成经常在高温下进行。的工业合成硝酸例如，从氨和氧中分离，是在900°C(1650°F)左右进行的。通常，加热会不够充分地增加反应速率，或者一种或多种反应物的不稳定性会阻碍应用。在这种情况下催化剂使用加速或减缓反应的物质。大多数工业过程都涉及到催化剂的使用。

有些物质反应迅速而剧烈，只有仔细控制反应条件才能得到所需的产物。当乙烯气体被合成为聚乙烯(最常见的塑料之一)时，会释放出大量的热量。如果这个释放没有以某种方式控制，例如。，通过冷却反应堆容器——乙烯分子分解成碳和氢。

已经发展出许多技术来分离化学合成的产物。这通常涉及到相变。例如，a的乘积合成反应在特定的溶剂中可能不溶解，而起始物质可以。在这种情况下，产品将析出为固体，并可通过过滤从混合物中分离出来。或者，如果起始材料和产物都是挥发性的，则可以通过蒸馏将它们分离。

某些化学合成很容易使用自动化技术。例如，自动DNA(脱氧核糖核酸)合成器被广泛用于生产特定的蛋白质序列。