Organic Synthesis — Building Carbon-Based Molecules

11 تجربة

Organic synthesis experiments teach students to construct carbon-based molecules through controlled reactions. From simple esterification (making fruit-scented esters) to multi-step synthesis of pharmaceutical compounds, these experiments develop practical skills in reaction setup, purification, and characterization that are essential for careers in chemistry, pharmacology, and materials science.

Learning Objectives

Master fundamental organic techniques: reflux, distillation, extraction, recrystallization, and thin-layer chromatography (TLC). Understand reaction mechanisms (SN1, SN2, electrophilic addition), calculate theoretical yields, determine percent yield, and assess product purity using melting point and spectroscopic methods.

Key Techniques

Reflux prevents solvent loss during prolonged heating. Liquid-liquid extraction separates products using immiscible solvents and a separatory funnel. Recrystallization purifies solids by dissolving in hot solvent and slowly cooling. Rotary evaporators remove solvent under reduced pressure. TLC monitors reaction progress with Rf value comparison.

Equipment Overview

Required: round-bottom flasks, reflux condensers, heating mantles, separatory funnels, rotary evaporator, TLC plates and UV lamp, melting point apparatus. Advanced: Schlenk lines for air-sensitive reactions, NMR and IR spectrometers for product characterization.

أسترة فيشر لأسيتات الإيثيل

تخليق استر برائحة فاكهية

تخليق أسيتات الإيثيل (رائحة مزيل طلاء الأظافر) عبر أسترة فيشر لحمض الأسيتيك والإيثانول بوجود حمض الكبريتيك كمحفز.

Advanced (University) · 90 min · 8 خطوات

إنتاج وقود الديزل الحيوي من الزيت النباتي

تحويل زيت الطهي إلى ديزل حيوي عبر إعادة الأسترة

تحويل الزيت النباتي إلى ديزل حيوي (إسترات ميثيل الأحماض الدهنية) عبر إعادة الأسترة بالميثانول بوجود محفز قلوي.

Intermediate (High School) · 60 min · 8 خطوات

استخلاص الكافيين من الشاي

عزل قلويد طبيعي باستخدام استخلاص سائل-سائل

استخلاص الكافيين من أوراق الشاي باستخدام الاستخلاص السائل-السائل بثنائي كلورو الميثان، مما يوضح الاستخلاص بالمذيب وعزل المنتجات الطبيعية.

Advanced (University) · 90 min · 8 خطوات

تحضير أسيتامينوفين (باراسيتامول)

تخليق مسكن ألم عبر تكوين رابطة أميد

تخليق أسيتامينوفين (باراسيتامول) عبر أستلة p-أمينوفينول بأنهيدريد الأسيتيك، مما يوضح تكوين رابطة الأميد.

Advanced (University) · 80 min · 8 خطوات

تخليق الأسبرين (حمض الأسيتيل ساليسيليك)

صنع أحد أكثر الأدوية شيوعاً في العالم

تخليق الأسبرين (حمض الأسيتيل ساليسيليك) عبر أستلة حمض الساليسيليك بأنهيدريد الأسيتيك، وتقييم النقاء بتحديد درجة الانصهار.

Advanced (University) · 90 min · 9 خطوات

تخليق اللومينول

إنشاء مركب كيميائي متوهج من حمض 3-نيتروفثاليك

تخليق اللومينول (3-أمينوفثاليهيدرازيد) وإظهار تفاعله الكيميائي المضيء مع بيروكسيد الهيدروجين.

Professional (Lab) · 120 min · 8 خطوات

تخليق المخاط (PVA متشابك))

إنشاء سائل غير نيوتوني بتشابك كحول البولي فينيل

إنشاء المخاط بتشابك كحول البولي فينيل (PVA) مع بورات الصوديوم، مما يوضح كيمياء البوليمر وسلوك السائل غير النيوتوني.

Beginner (Middle School) · 20 min · 6 خطوات

تخليق زيت الموز (أسيتات الإيزوأميل)

صنع الإستر المسؤول عن نكهة الموز

تخليق أسيتات الإيزوأميل (زيت الموز) عبر أسترة فيشر لحمض الأسيتيك وكحول الإيزوأميل، مما يوضح كيف تخلق الإسترات نكهات الفاكهة.

Advanced (University) · 90 min · 7 خطوات

تكاثف الألدول (ثنائي البنزيليدين أسيتون)

تخليق مركب ماص للأشعة فوق البنفسجية يستخدم في واقيات الشمس

تخليق ثنائي البنزيليدين أسيتون عبر تكاثف ألدول مختلط بين بنزالدهيد والأسيتون، مما يوضح تكوين روابط كربون-كربون.

Advanced (University) · 75 min · 8 خطوات

صنع الصابون بالتصبن

تحويل الدهون إلى صابون باستخدام هيدروكسيد الصوديوم

صنع الصابون عبر تصبن الزيت النباتي بهيدروكسيد الصوديوم، مما يوضح التحلل المائي لروابط الإستر في الجليسيريدات الثلاثية.