Izzivi organskih sintez: sodobne eksperimentalne metode in njihovo vključevanje v izobraževalni proces

Krištof Kranjc, FKKT UL

Čeprav so osnovni eksperimentalni postopki v organski sintezi (segrevanje pod refluksom, ekstrakcija tekoče–tekoče, filtracija pod znižanim tlakom, destilacija…) znani že več stoletij in zato tudi dobro zastopani v izobraževalnih procesih (npr. laboratorijske eksperimentalne vaje), se razvoj področja vendarle ni zaustavil. Pred nekaj desetletji smo tako lahko opazovali vzpon fotokemične in ultrazvočne aktivacije organskih reakcij; na prelomu tisočletja pa smo bili priča hitremu razvoju sintez pod pogoji obsevanja z mikrovalovi. V zadnjih desetletjih se poleg tega vedno bolj uveljavljajo zlasti principi t.i. zelene kemije, povezani z uporabo manj škodljivih (organskih) topil. Lahko jih zamenjamo z vodo, možna pa je tudi izvedba brez uporabe topil (\”neat\” pogoji). Pomen dobiva tudi energijska učinkovitost sintez, kjer se sicer običajne kovinske katalizatorje poizkuša nadomestiti z organokatalizatorji. Poleg tega se kemijske sinteze načrtuje tako, da pri njih nastane čim manj nezaželenih odpadnih snovi oz. da nastanejo snovi, ki jih lahko koristno uporabimo. Kot ključne izhodne materiale vedno pogosteje uporabljamo snovi, pridobljene iz naravnih obnovljivih virov (npr. lignin kot vir aromatskih spojin iz lesa je nadomestek nafte). Vsi ti trendi seveda sledijo zahtevam današnjega časa, torej krožnega gospodarjenja s surovinami in energijo (trajnostni razvoj), zato je nujna njihova primerna vključitev v izobraževalne procese na vseh nivojih.