SYNTHÈSE CHIMIQUE
On définit la synthèse chimique comme l'obtention d'une espèce chimique composée à partir des corps simples. Le composé obtenu peut être soumis, dans une étape ultérieure, à une autre réaction, avec pour résultat une espèce chimique encore plus complexe. L'opération inverse est l'analyse, qui consiste à dégrader un corps composé pour obtenir des produits moins complexes et, finalement, des corps simples.
En chimie minérale, les méthodes de synthèse ne posent généralement que des problèmes techniques. Ainsi, le principe de la synthèse de l'acide nitrique à partir de l'azote atmosphérique n'avait jamais été mis en doute, mais de longs efforts ont été nécessaires pour mettre au point son application industrielle. Le développement actuel de la synthèse de composés organométalliques pose également de nombreux problèmes techniques, liés, entre autres, à l'instabilité de ces composés vis-à-vis de l'oxygène ou de l'humidité.
En chimie organique, en raison de la complexité des structures à obtenir, se posent également des problèmes techniques délicats. Des problèmes de principe sont venus s'ajouter. Ils ont fait l'objet d'âpres discussions pendant près d'un demi-siècle et n'ont été surmontés que depuis une centaine d'années. En effet, de par sa définition initiale, la chimie organique consistait en l'étude des espèces chimiques se rencontrant dans les êtres vivants et la synthèse de ces espèces a été longtemps considérée comme impossible autrement que par la prétendue « force vitale ». La célèbre synthèse de l'urée par F. Wöhler, à partir du cyanate d'ammonium (1828), a permis d'ébranler sérieusement cette doctrine.
La synthèse organique
À cet intérêt historique de la synthèse organique est venu se substituer son rôle dans la vérification des structures de produits naturels. Le développement des méthodes spectroscopiques a progressivement effacé cet intérêt. Au cours de ces vingt dernières années, des réactions de plus en plus sélectives ont été proposées et il semble qu'il n'existe plus de limites à la synthèse des composés organiques. Pratiquement tous les produits non naturels imaginés par les chimistes pour vérifier des lois fondamentales ont pu être synthétisés. Il en va de même pour les représentants les plus importants de toutes les classes de produits naturels : terpènes, stéroïdes, lipides (acides gras, acides arachidoniques, prostaglandines), sucres et de nombreux antibiotiques. Même la synthèse de composés à structure extrêmement complexe, comme la vitamine B12, a été réalisée et la synthèse des peptides devient une routine. Dans de nombreux cas, les produits ainsi fabriqués ont supplanté les produits extraits des substances naturelles.
En raison de la complexité des molécules à obtenir et de la nécessité d'un nombre d'étapes souvent élevé, le terme de synthèse organique tend à devenir synonyme, peut-être à tort, de synthèse multistade. La plupart des molécules désirées étant polyfonctionnelles, il est nécessaire d'utiliser des groupements protecteurs pour rendre inerte un groupement fonctionnel qui ne doit pas réagir dans la réaction en cours. En raison de l'importance qu'ont pris ces groupements protecteurs et des qualités qui leur sont demandées, telles que mise en place puis enlèvement ultérieur aussi faciles que possibles, les recherches dans ce domaine sont très actives.
Liée à la notion de protection, qui est purement passive, est venue s'ajouter la notion d'équivalent synthétique. C'est ainsi qu'il n'est pas possible d'additionner le groupement acyle électrophile sur une cétone α, β-éthylénique également électrophile. Toutefois, l'acétaldéhyde peut être protégé sous forme de dithianne-1,3, qui conduira facilement, par arrachement[...]
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Écrit par
- Jean-Marie SURZUR : professeur de chimie, faculté des sciences de Marseille
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