Síntesis total

En principi, una síntesis total és la síntesis química completa de molèculas orgàniques complexes a partir de peces més simples, generalment sense l'ajuda de processos biològics. En la pràctica, estes peces més menudes estan disponibles comercialment en cantitats brutes o semibrutas, i freqüentment són precursors petroquímics. Algunes voltes s'usen productes naturals bruts (per eixemple, sucres) com a materials inicials, i s'assumix que han segut o poden ser sintetisats a partir dels seus elements constituents. Les molècules objectiu poden ser productes naturals, ingredients actius medicinalmente importants, o composts orgànics d'interés teòric en química o biologia. Una nova ruta de síntesis és desenrollada en el curs de l'investigació, i la ruta pot ser la primera desenrollada per a la substància.

La primera demostració d'una síntesis total orgànica va ser la síntesis de la urea per Friedrich Wöhler en 1828, que va demostrar que les molècules orgàniques poden ser produïdes a partir de precursors inorgànics, i la primera síntesis total comercialisada va ser la síntesis i producció industrial del alcamfor de Gustaf Komppa en 1903. Els primers esforços es varen enfocar en construir substàncies químiques que varen ser extretes de fonts biològiques, i en usar-les per a verificar les seues activitats biològiques -- d'esta manera, la síntesis total va estar associada en la refutació de la teoria química del vitalismo. En fer-se més sofisticada la biologia i la química, l'objectiu primari de la síntesis total va canviar, encara que algunes síntesis totals continuen sent ferramentes per a la verificació biològica, per eixemple si un compost conté estereoquímica ambigua, o per a crear anàlecs ("mutacions químiques") per a afectar o mejroar el mecanisme de l'activitat biològica.

Hui en dia, la síntesis total sol ser justificada com un terreny de joc per al desenroll de noves reaccions i rutes químiques, i emfatisa la sofisticació de la moderna química orgànica sintètica. Algunes voltes, la síntesis total inspira el desenroll de nous mecanismes, catalisadors, o tècniques. Finalment, ya que un proyecte de síntesis total sol comprendre una varietat de reaccions, servix per a preparar als químics en la química de processos, a on és necessari un coneiximent enciclopèdic de les reaccions químiques, i un sentit fort i precís de l'intuïció química.

Eixemples

Eixemples clàssics són la síntesis total del colesterol, cortisona, estricnina, àcit lisérgico, reserpina, clorofila, colchicina, vitamina B₁₂ i prostaglandina F-2a pel guanyador del Premi Nobel Robert Burns Woodward, entre 1945 i 1976. Un atre clàssic és la síntesis total de la quinina, que té una història de 150 anys. En alguns casos, les estructures de les molècules assignades per métodos espectroscópicos varen mostrar ser equivocades, quan es va realisar la síntesis.

Elias James Corey va guanyar el Premi Nobel de Química en 1990 per guanys de tota la vida en la síntesis total i el desenroll del anàlisis retrosintético. En el 2005, el grup de Corey va publicar una síntesis total de la aflatoxina, i en el 2006 una síntesis total del oseltamivir.