Organic Synthesis — Building Carbon-Based Molecules
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11 expériences
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.
Condensation Aldolique (Dibenzalacétone)
Synthèse d'un composé absorbant UV utilisé dans les crèmes solaires
Synthétiser la dibenzalacétone par condensation aldolique croisée entre le benzaldéhyde et l'acétone, démontrant la formation de liaisons carbone-carbone.
Estérification de Fischer de l'Acétate d'Éthyle
Synthèse d'un ester à l'arôme fruité
Synthétiser l'acétate d'éthyle (arôme du dissolvant) par estérification de Fischer de l'acide acétique et de l'éthanol, catalysée par l'acide sulfurique.
Extraction de la Caféine du Thé
Isolement d'un alcaloïde naturel par extraction liquide-liquide
Extraire la caféine des feuilles de thé par extraction liquide-liquide au dichlorométhane, démontrant l'extraction par solvant et l'isolement de produits …
Fabrication de Nylon 6,10 (Tour du Fil de Nylon)
Tirage d'un brin continu de nylon depuis une interface
Synthétiser le nylon 6,10 à l'interface de deux solutions non miscibles et tirer un brin continu hors du bécher.
Fabrication de Savon par Saponification
Conversion de graisses en savon à l'aide d'hydroxyde de sodium
Fabriquer du savon par saponification d'huile végétale avec de l'hydroxyde de sodium, démontrant l'hydrolyse des liaisons ester dans les triglycérides.
Préparation de l'Acétaminophène (Paracétamol)
Synthèse d'un analgésique par formation d'une liaison amide
Synthétiser l'acétaminophène (paracétamol) par acétylation du p-aminophénol avec l'anhydride acétique, démontrant la formation de liaisons amide.
Production de Biodiesel à partir d'Huile Végétale
Conversion de l'huile de cuisson en biodiesel par transestérification
Convertir l'huile végétale en biodiesel (esters méthyliques d'acides gras) par transestérification catalysée en milieu basique avec du méthanol.
Synthèse de l'Aspirine (Acide Acétylsalicylique)
Fabrication de l'un des médicaments les plus répandus au monde
Synthétiser l'aspirine (acide acétylsalicylique) par acétylation de l'acide salicylique avec l'anhydride acétique, et évaluer la pureté par détermination du point …
Synthèse de l'Huile de Banane (Acétate d'Isoamyle)
Fabrication de l'ester responsable de l'arôme de banane
Synthétiser l'acétate d'isoamyle (huile de banane) par estérification de Fischer de l'acide acétique et de l'alcool isoamylique, démontrant comment les …
Synthèse de Slime (PVA Réticulé)
Création d'un fluide non newtonien par réticulation de l'alcool polyvinylique
Créer du slime en réticulant l'alcool polyvinylique (PVA) avec du borate de sodium, démontrant la chimie des polymères et le …
Synthèse du Luminol
Création d'un composé chimioluminescent à partir de l'acide 3-nitrophtalique
Synthétiser le luminol (3-aminophtalhydrazide) et démontrer sa réaction chimioluminescente avec le peroxyde d'hydrogène.