Organic Synthesis — Building Carbon-Based Molecules

11 การทดลอง

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.

การควบแน่นอัลดอล (ไดเบนซาลอะซีโตน)

การสังเคราะห์สารประกอบดูดซับ UV ที่ใช้ในครีมกันแดด

สังเคราะห์ไดเบนซาลอะซีโตนผ่านการควบแน่นอัลดอลแบบครอสส์ระหว่างเบนซัลดีไฮด์และอะซีโตน เพื่อแสดงให้เห็นการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอน

Advanced (University) · 75 min · 8 ขั้นตอน

การเตรียมอะซิตามิโนเฟน (พาราเซตามอล)

การสังเคราะห์ยาแก้ปวดโดยการสร้างพันธะอะมายด์

สังเคราะห์อะซิตามิโนเฟน (พาราเซตามอล) โดยการอะซิทิเลชันของ p-อะมิโนฟีนอลกับอะซิติกแอนไฮไดรด์ เพื่อแสดงให้เห็นการสร้างพันธะอะมายด์

Advanced (University) · 80 min · 8 ขั้นตอน

การทำไนลอน 6,10 (กลเม็ดเชือกไนลอน)

การดึงเส้นไนลอนต่อเนื่องจากส่วนต่อประสาน

สังเคราะห์ไนลอน 6,10 ที่ส่วนต่อประสานของสารละลายที่ไม่สามารถผสมกันได้สองชนิดและดึงเส้นต่อเนื่องออกจากบีกเกอร์

Intermediate (High School) · 30 min · 6 ขั้นตอน

การทำสบู่โดยสะพอนิฟิเคชัน

การแปลงไขมันเป็นสบู่โดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์

ทำสบู่โดยการสะพอนิฟิเคชันของน้ำมันพืชกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ เพื่อแสดงให้เห็นการไฮโดรไลซิสของพันธะเอสเทอร์ในไตรกลีเซอไรด์

Intermediate (High School) · 60 min · 8 ขั้นตอน

การทำเอสเทอร์แบบฟิชเชอร์ของเอทิลอะซิเตต

การสังเคราะห์เอสเทอร์ที่มีกลิ่นหอมของผลไม้

สังเคราะห์เอทิลอะซิเตต (กลิ่นของน้ำยาล้างเล็บ) ผ่านการทำเอสเทอร์แบบฟิชเชอร์ของกรดอะซิติกและเอทานอล โดยมีกรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Advanced (University) · 90 min · 8 ขั้นตอน

การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืช

การแปลงน้ำมันทำอาหารเป็นไบโอดีเซลผ่านทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน

แปลงน้ำมันพืชเป็นไบโอดีเซล (เมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน) โดยทรานส์เอสเทอริฟิเคชันที่เร่งปฏิกิริยาด้วยเบสกับเมทานอล

Intermediate (High School) · 60 min · 8 ขั้นตอน

การสกัดคาเฟอีนจากชา

การแยกอัลคาลอยด์ธรรมชาติโดยใช้การสกัดแบบของเหลว-ของเหลว

สกัดคาเฟอีนจากใบชาโดยใช้การสกัดแบบของเหลว-ของเหลวกับไดคลอโรมีเทน เพื่อแสดงให้เห็นการสกัดด้วยตัวทำละลายและการแยกผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ

Advanced (University) · 90 min · 8 ขั้นตอน

การสังเคราะห์น้ำมันกล้วย (ไอโซเอมิลอะซิเตต)

การทำเอสเทอร์ที่รับผิดชอบรสชาติกล้วย

สังเคราะห์ไอโซเอมิลอะซิเตต (น้ำมันกล้วย) ผ่านการทำเอสเทอร์แบบฟิชเชอร์ของกรดอะซิติกและไอโซเอมิลแอลกอฮอล์ เพื่อแสดงให้เห็นว่าเอสเทอร์สร้างรสชาติผลไม้อย่างไร

Advanced (University) · 90 min · 7 ขั้นตอน

การสังเคราะห์ลูมินอล

การสร้างสารประกอบเรืองแสงเคมีจากกรด 3-ไนโทรฟทาลิก

สังเคราะห์ลูมินอล (3-อะมิโนฟทาลไฮดราไซด์) และแสดงให้เห็นปฏิกิริยาเรืองแสงเคมีกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

Professional (Lab) · 120 min · 8 ขั้นตอน

การสังเคราะห์สไลม์ (PVA ที่ถูกเชื่อมขวาง)

การสร้างของเหลวนอนนิวตันโดยการเชื่อมขวางโพลีไวนิลแอลกอฮอล์

สร้างสไลม์โดยการเชื่อมขวางโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) กับโซเดียมบอเรต เพื่อแสดงให้เห็นเคมีของพอลิเมอร์และพฤติกรรมของไหลนอนนิวตัน

Beginner (Middle School) · 20 min · 6 ขั้นตอน

การสังเคราะห์แอสไพริน (กรดอะซิทิลซาลิไซลิก)

การทำยาที่พบมากที่สุดในโลกชนิดหนึ่ง

สังเคราะห์แอสไพริน (กรดอะซิทิลซาลิไซลิก) โดยการอะซิทิเลชันของกรดซาลิไซลิกกับอะซิติกแอนไฮไดรด์ และประเมินความบริสุทธิ์โดยการหาจุดหลอมเหลว

Advanced (University) · 90 min · 9 ขั้นตอน