Total sentez yapmak her baba yiğidin harcı değildir. Kalabalık ve sağlam bir araştırma ekibi gerekir.

Sentezlenecek hedef moleküller genelde doğadan izole edilmiş, biyolojik ya da farmakolojik aktivitelere sahip, karbon sayısı 10'dan asağı olmayan, kısaca büyük moleküllerdir. Örnek vermek gerekirse teramisin, penisilin, bir çok antibiyotik ilaçlar, kanser ve AIDS ilaçları vs. bu uzar gider.

Senteze başlamadan önce retro sentez denen geri sentez yapılır. Burda iki strateji vardır. Ya molekül bir kaç daha küçük parçalara bölünür, ya da molekül yavaş yavaş küçültülür. Bunu şuna benzetebiliriz. 9 sayisını elde etmek için, ya 6 ile 3'ü, ya 4 ile 5'i toplarız. Ya da 8 ile 1'i toplarız. 8'i de 7 ile 1'i toplayıp elde ederiz. 7'yi de ..... diye bu gider bire kadar. İki strateji arasındaki fark buna benzer.

Molekülün nasıl bir yol ile sentezleneceği planladıktan sonra senteze başlanır. Tabi, retro sentezde düşünülen bazı birleştirmeler (toplama işlemi diyelim biz buna :)). Teorikte olur gibi gözükürken, pratikte gerçekleşmez. Buna organik kimyanın cilvesi denir. İşte o zaman esas zorluklar başlar. Moleküle istenilen grubu takmak için başka yollar denenir. Yeni metodlar bulunur. Total sentezin, sentetik organik kimyaya katkısı da burda ortaya çıkar. Birçok yeni metod bu şekilde bulunur.

Kendim yapıyorum diye söylemiyorum bunları :). Neyse, şaka bi yana, asimetrik sentezden bahsedeyim en iyisi.

Doğada bulunan bir çok madde optikçe aktifdir. Yani asimetrik/kiral karbon(sadece karbon olması şart değil, azot, kükürt, fosfor da olabiliyor) atomu içerir ya da en genel haliyle ayna görüntüleri birbiriyle çakışmaz.

Bir organik molekülün sadece tek bir enantiomerini sentezlemek için takip edilen genel olarak 3 yol vardır.

1. Rasemik karışımların değişik metodlarla ayrılması.
2. Kiral yardımcı maddeler kullanarak sentezlenmesi.
3. Sentezleri sırasında kiral katalizör kullanılması.

Bu her üç başlık da kendi başına bir konudur.

Klasik bir geyiktir lablarda. Basim agriyor diyen birine, dur sana bir aspirin sentezleyeyim hemen diyen birileri muhakkak bulunur ortamda. Eksik kalmayin ve siz de ögrenin.

Aspirin kimyasal olarak Asetil salisilik asitin ta kendisidir.

Aspirin asagidaki tepkime ile kolayca sentezlenebilmektedir.

 

Gerekli kimyasal madde ve cam malzemeler:
1. Salisilik asit (3.0 g)
2. Asetik anhidrit (6.0 mL)
3. Derisik Fosforik asit veya Sülfürik asit (bir kac damla)
4. Erlen (250 mL`lik)
5. Dereceli silindir (10mL`lik)
6. Damlalik
7. Su banyosu
8. Isitici
9. Termometre (Elinizin sicaklik ayarina güverniyorsaniz gerekmeyebilir)


3.0 g salisilik asit erlen icine konur. Üzerine sirayla 6 mL asetik anhidrit ve derisik sülfürik asit veya fosforik asit dikkatlice eklenir. Erlen, su banyosuna konup, su banyosu 70-80 dereceye isitilir. 10 dakika sonra erlene 15-20 damla saf su ilave edilir. Ardindan buz banyosunda soguturken 20 mL kadar saf su daha ilave edilir ve Asetil salisilik asit kristallerinin cökelmesi beklenir. Tamamen cökeldiginden emin olundugunda asetil salisilik asit filtre kagidindan süzülerek ayrilir. 100^oC `ye isinmis firinda yarim saat kurutulur ve verim hesaplanmak icin tartilir.
 

Alken eldesinde degisik bir yol da Andrew G. Myers`in bulmus oldugu metottur. Bu metod icin gereken aldehit tosilhidrazon aldehit ve tosil hidrazinden kolaylikla sentezlenebilir. Daha sonra bu tosilhidrazon silanlanarak N-tert-butil-dimetilsilil turevine cevrilir. Bu bilesik ise es mol sayida organolityum reaktifiyle tepkimeye girdiginde allilik diazen urununun sigmatropik duzenlenmesi sonucu alken urunu elde edilir. Bu tepkimede nukleofilik ozellikteki organolityum reaktifi karbon azot cift bagindaki kismi arti yuklu karbona saldirmaktadir. Daha sonra ise retro-ene tepkimesiyle(ters ene tepkimesi) N₂ ayrilmakta ve urun olarak diastereomerik alken cifti iyi bir verimle elde edilmektedir. Aldehit tosil hidrazon dogrudan da organolityum reaktifi ile tepkimeye girerek farkli bir mekanizma uzerinden alken urununu verebilir. Ancak bu durumda en az iki esdeger organolityum reaktifi gerekmektedir. Silanlanmis durumda ise -artik azota bagli asidik bir hidrojen olmadigi icin- 1 esdeger reaktif, reaksiyonun iyi bir verimle tamamlanmasi icin yeterlidir.  (Kaynak: Andrew G. Myers, Paivi J.Kukkola, JACS 1990, 112 8208-8210)