Kemiallinen synteesi suppeassa merkityksessä on prosessi, jossa luodaan monimutkaisia molekyylejä yksinkertaisemmista [1] tai vähemmän saatavilla olevia molekyylejä helpommin saavutetuista [2] . Laajassa merkityksessä se on kemiallisten ja fysikaalisten reaktioiden keinotekoista suorittamista yhden tai useamman tuotteen saamiseksi. Tuotteen luonteesta riippuen synteesi voi olla orgaanista tai epäorgaanista. Kemiallisesta synteesistä saatu määrä tunnetaan reaktion saantona .
Saannot ilmaistaan massana grammoina (laboratorio-olosuhteissa) tai prosentteina teoreettisesta kokonaismäärästä, joka voidaan saada rajoittavan reagenssin perusteella. Sivureaktio on ei-toivottu kemiallinen reaktio, joka vähentää haluttua saantoa.
Synteesin käsitteen sanan nykyisessä merkityksessä esitteli saksalainen kemisti Hermann Kolbe .
Orgaaninen kemia oli 1800-luvun alussa empiirisessä ja kuvailevassa vaiheessa. Vallitseva näkemys oli, että vain "elämänvoima" kykeni syntetisoimaan orgaanisia aineita. Berzelius tuli vuonna 1833 johtopäätökseen orgaanisen synteesin mahdottomuudesta elävien ruumiiden ulkopuolella [3] . Gay-Lussacin vuonna 1815 tekemät syaniditutkimukset [4] , Liebigin ja Gay-Lussacin vuonna 1824 [4] tekemät räjähdyshapot ja Friedrich Wöllerin [ 5] ureasynteesiä koskevat tutkimukset eivät muuttaneet merkittävästi kemistien mielipidettä. Vuonna 1840 Dumas ja Liebig määrittelivät orgaanisen kemian "monimutkaisten radikaalien kemiaksi", koska uskottiin, että kemialliset radikaalit kemiallisissa reaktioissa säilyvät muuttumattomina. Dumasin vuonna 1834 julkaisema substituutioteoria vaikutti suuresti radikaalien teoriaan, joka muunnettiin Gerardin ekvivalenttien jäämien teoriaksi.
Kemiallisessa synteesissä on monia strategioita, jotka ovat monimutkaisempia kuin reagoivan aineen A suora muuntaminen reaktiotuotteeksi B. Monivaiheisessa synteesissä kemiallinen yhdiste syntetisoidaan sarjalla erillisiä kemiallisia reaktioita, joista jokainen vaatii omanlaisensa käsittely [6] Esimerkiksi parasetamolin laboratorio synteesi voi koostua kolmesta peräkkäisestä osasta. Kaskadireaktioissa tapahtuu useita kemiallisia muutoksia yhdessä lähtöaineessa, monikomponenttireaktioissa jopa 11 erilaista lähtöainetta muodostaa yhden reaktiotuotteen, ja " teleskooppisessa synteesissä " yksi lähtöaine käy läpi useita muunnoksia ilman välituotteiden eristämistä.
Epäorgaanista synteesiä ja organometallista synteesiä käytetään sellaisten yhdisteiden saamiseksi, joissa on merkittävä epäorgaaninen pitoisuus. Hyvä esimerkki on syöpälääkkeen sisplatiinin valmistus kaliumtetraklooriplatinaatista [7]
Orgaanisen synteesin oppia arvostetaan kemistien keskuudessa poikkeuksellisen arvokkaiden tai monimutkaisten yhdisteiden synteesissä. Orgaanisen synteesin kemian Nobelin palkinnon sai Robert Woodward . Jos kemiallinen synteesi alkaa peruslaboratorioyhdisteillä, prosessia pidetään puhtaasti synteettisenä . Jos se alkaa kasveista tai eläimistä eristetyllä tuotteella ja siirtyy sitten uusiin yhdisteisiin, synteesi kuvataan puolisynteettiseksi .
Termejä "synteettinen" ja "keinotekoinen" ei pidä sekoittaa. Keinotekoinen materiaali - saatu raaka-aineiden fysikaalisella muuntamisella.
Esimerkiksi: