संश्लेषण, रासायनिक : सामान्यत: मूलद्रव्यांपासून किंवा साध्या संयुगांपासून रासायनिक विक्रिया करून जटिल (गुंतागुंतीची) संयुगे तयार करण्याची प्रक्रिया म्हणजे रासायनिक संश्लेषण होय. नेहमीच्या वापरात असलेल्या बहुतेक वस्तू संश्लेषित जटिल संयुगांपासून तयार केलेल्या असतात. संशोधनामधील अभिनव विकासामुळे संश्लेषण पद्धतीमध्येही प्रगती होत आहे. अनेक दशलक्ष संयुगे कृत्रिम रीत्या तयार करण्यात आली असून त्यांमध्ये दरवर्षी काही लक्ष संयुगांची भर पडत आहे.
एखादी संश्लेषण पद्धती अवलंबण्यापूर्वी पुढील तीन गोष्टींचा विचार करावा लागतो : (१) कारखान्यात तयार होणाऱ्या जटिल संयुगाची मागणी उदा., नायट्रोजन आणि हायड्रोजन यांपासून अमोनियाचे संश्लेषण करतात. या संयुगांचा उपयोग अमोनियम सल्फेट हे रासायनिक खत तयार करण्यासाठी होतो. एथिलिनापासून व्हिनिल क्लोराइड तयार करतात. या संयुगाचा वापर पॉलिव्हिनिल क्लोराइड (पीव्हीसी) प्लॅस्टिकाचे उत्पादन करण्यासाठी होतो. कृत्रिम तंतू आणि प्लॅस्टिके, औषधे, रंजक-द्रव्ये, तणनाशके, कीटकनाशके आणि इतर उत्पादित वस्तू तयार करण्यासाठी मोठया प्रमाणात रासायनिक संयुगांचे संश्लेषण करतात. (२) सजीवांमध्ये आणि त्यांच्या निम्नीकरण उत्पादित (कार्बनी संयुगाचे कमी कार्बन अणू असलेल्या संयुगात परिवर्तन होऊन बनलेल्या) पदार्थांमध्ये रेणवीय जटिलता असलेली पुष्कळ संयुगे निसर्गात आढळतात. उदा., प्राण्यांमधील प्रथिने आणि वनस्पतींमधील अल्कलॉइडे. याविषयीची माहिती यापूर्वी माहीत असलेल्या संरचना, गुणवत्ता जटिलता यांपेक्षा नवीन असली पाहिजे. (३) संश्लेषण पद्धती वापरण्यापूर्वी निसर्गात न आढळणारे व विशिष्ट संरचना असलेले संयुग यापूर्वी तयार करण्यात आले आहे का ? तसे ते तयार झाले असेल, तर त्याची गुणात्मक व संरचनात्मक परीक्षा करणे गरजेचे असते. यावरून कोणत्या गुणधर्मांचे, संरचनेचे व विक्रियेचे संयुग तयार करावयास हवे हे ठरवावे लागते.
संश्लेषण पद्धतीचे मूल्यमापन : कोणत्याही नवीन संश्लेषण पद्धतीचा आराखडा तयार करताना पुढील तीन महत्त्वाचे घटक लक्षात घेतात : (१) थोड्या प्रमाणात प्रयोगशाळेत तयार केलेले संयुगाचे उत्पादन कारखान्यामध्ये मोठया प्रमाणात करणे शक्य आहे का ? तयार झालेल्या संश्लेषित उत्पादनाची किंमत योग्य आहे की अयोग्य आहे हे तपासून पाहिले पाहिजे. (२) संश्लेषित पद्धतीच्या प्रत्येक पायरीमध्ये किती उत्पादन झाले आणि मिळालेले उत्पादन बऱ्याचदा सैद्धांतिक संश्लेषणाने जरी शक्य असले, तरी ते व्यावहारिक व व्यावसायिक दृष्ट्या कारखान्यामध्ये शक्य नसते. उदा., प्रमाणशीर विक्रिया घटकांचे परिवर्तन वेगवेगळ्या उत्पादनांमध्ये अपेक्षेप्रमाणे असते. त्यांमधील काही उत्पादन हे नंतरच्या विक्रिया घडवून आणताना किंवा काही उत्पादन शुद्घ स्वरूपात मिळविण्यासाठी अलगीकरण प्रक्रिया करताना वाया जाते. बऱ्याचदा उत्पादन उताऱ्याची राशी शेकड्यामध्ये दिली जाते. उत्तम उतारा शेकडा ८० किंवा त्याहून अधिक असतो. काही वेळा विक्रिया घटकांचे रूपांतरण करणे खूप कठीण असते, त्यावेळेस शेकडा १० ते २० उताराही स्वीकृत केला जातो परंतु त्यामुळे उत्पादनाची किंमत वाढते. त्यासाठी उत्पादनाचा उतारा प्रत्येक पायरीमध्ये किती आहे, हे तपासून पाहिले पाहिजे. काही वेळेला उत्पादन करीत असताना मध्यस्थ उत्पादनही तयार होते. त्यामुळे वापरल्या जाणाऱ्या सुरूवातीच्या द्रव्यानुसार जेवढे उत्पादन अपेक्षित असते, तेवढे उत्पादन विक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर मिळत नाही. (३) संश्लेषण पद्धतीमध्ये विक्रियेची गती ही एक महत्त्वाची बाब असते. विक्रियेची गती वाढविण्यासाठी तापमानातील बदल, दाब किंवा बाहेरचे एखादे द्रव्य (उत्प्रेरक) टाकल्यामुळे विक्रियेची गती प्राकृतिक बदल न होता वाढते.
कच्च्या मालाची उपलब्धता : सर्व प्रकारच्या संश्लेषण पद्धतीचा आराखडा कच्च्या मालाच्या उपब्धतेनुसार केला जातो. कच्च्या मालामध्ये किती मूलघटक नैसर्गिक स्वरूपात आढळतात व त्यांच्या अलगीकरणासाठी कोणती साधी प्रक्रिया वापरता येईल, याचा विचार करतात. उदा., वातावरणातील ऑक्सिजन व नायट्रोजन आणि सोने व चांदी या धातू. पुष्कळशा धातू खनिजांमध्ये संयुग स्वरूपात आढळतात. फक्त मूलद्रव्य मिळविण्यासाठी योग्य रासायनिक ⇨ निष्कर्षण प्रक्रिया वापरतात.
कार्बनी संयुगासाठी कच्चा माल खनिज तेल असते. या तेलात सरळ साखळी असलेली अल्केने असतात.[ Cn H2n + 2 असे सूत्र असलेली हायड्नो-कार्बने उदा., मिथेन (CH4), ईथेन (CH3 . CH3), प्रोपेन (CH3. CH2. CH3) इत्यादी.] या मिश्रणाचे भागात्मक ⇨ ऊर्ध्वपातन करून संयुगांच्या उत्कलन-बिंदूनुसार ती अलग केली जातात. शेवटी मिळालेल्या संयुगापासून रासायनिक पद्धतीने दुसरी संयुगे तयार करतात. उदा., १६ ते २० कार्बन अणू असणारी संयुगे ४५०° – ५००° से. तापमानाला सिलिका आणि ॲल्युमिनियम ऑक्साइड यांच्या चूर्णापासून तयार केलेल्या उत्प्रेरकामधून नेली असता ओलेफीन असलेली साधी संयुगे [C = C असा घटक असलेली संयुगे] मिळतात.
संश्लेषण आराखडा : योग्य किंवा नियोजित संश्लेषण पद्धती म्हणजे शेवटी मिळालेल्या उत्पादन पायरीपासून पायरीपायरीने मागे येत त्या अगोदरचे उत्पादन मिळवीत जाणे व कच्चा माल वापरलेल्या पायरीपर्यंत येऊन सुरूवातीचे मिश्रण मिळविणे. उदा., ओलेफीन ‘ Z ’ या संयुगाच्या संश्लेषणामध्ये अल्कोहॉल हे पूर्वद्रव्य नक्कीच वापरले असणार, असा अंदाज करता येतो. कारण अल्कोहॉलाचे निर्जलीकरण करून ओलेफीन तयार करता येणे [C = O ] असणारे संयुग (V) म्हणजेच U + V असणार व त्यावरून हे पडताळता येते की, ओलेफीन तयार करण्यासाठी ग्रीन्यार विक्रियाकारक वापरला असणार व त्यासाठी T संयुगापासून तयार केलेल्या ग्रीन्यार विक्रियाकारक U वापरला असणार हे निश्चित. यावरून Z संयुगाचे संश्लेषण करण्यासाठी प्रयोगशाळेत T आणि V द्रव्ये उपलब्ध असणे जरूरीचे आहे, हे सिद्घ करता येते. [⟶ ग्रीन्यार विक्रिया ].
Z चे संश्लेषण करताना खालील पायऱ्यांचा समावेश होतो.
ओलेफीन ‘ Z ’ संयुग दुसऱ्या पद्धतीने अंदाज व्यक्त करून मिळविता येणे शक्य आहे. यासाठी द्रव्य अल्कोहॉल S वापरले असणार हे निश्चित. S पासून मागे जाताना योग्य ग्रीन्यार विक्रियाकारक वापरला असणार. त्यासाठी P द्रव्य प्रयागेशाळेत उपलब्ध असायला हवे. जर ते उपलब्ध नसेल, तर संश्लेषण करणे गरजेचे आहे. उदा., O संयुगापासून Z संयुगाची प्राप्ती करण्यासाठी वापरलेल्या संश्लेषित आराखड्यामध्ये वरील पद्धतीपेक्षा जास्त पायऱ्या आहेत; परंतु यामध्ये बरेच फायदे आहेत. मोठया प्रमाणात नको असलेल्या संयुगांची प्राप्ती यामध्ये होत नाही.
Z संयुग मिळविण्यासाठी पूर्वद्रव्य म्हणून Y आणि S या अल्कोहॉलांव्यतिरिक्त इतर संयुगांचा विचार करण्यात आला. N हे संयुग मिळण्याची जास्त शक्यता Y अल्कोहॉलापासूनच आहे. यावरून असा निष्कर्ष काढता येतो की, Y चे रूपांतर Z मध्ये करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पायऱ्यांपेक्षा जास्त व अनावश्यक पायऱ्या दुसऱ्या पद्धतीमध्ये आहेत.
विक्रियेच्या गतीवर परिणाम करणारे घटक : तापमान : काही विक्रियांमध्ये दोन वेगळ्या विक्रियक द्रव्यांचे कोठी तापमानाला साधे मिश्रण केले, तर विक्रिया पटकन घडून येतात. अकार्बनी लवणांच्या विक्रियां- मध्ये विशेषत: हे खरे असते. उदा., सिल्व्हर नायट्रेटाच्या जलीय विद्रावाचे सोडियम क्लोराइडाच्या जलीय विद्रावाबरोबर मिश्रण केले असता विद्रावा-मधून पटकन सिल्व्हर क्लोराइडाचा अवक्षेप (साखा) मिळतो. पाणी हे माध्यम न वापरता आता द्रव अमोनिया, निर्जलीय ॲसिटिक अम्ल यांत अकार्बनी संश्लेषण विक्रिया करता येत असल्यामुळे कमी तापमानालाही संश्लेषण करणे शक्य आहे.
वायुरूपातील विक्रिया बहुतेक कारखान्यांमध्ये नियंत्रित तापमाना-मध्ये करतात. उदा., हाबर प्रक्रियेमध्ये अमोनिया तयार करताना नायट्रोजन व हायड्नोजन यांचे मिश्रण ५००° से. तापमानाला तापविले जाते.
साध्या संयुगांपासून जटिल कार्बनी संयुगे तयार करतात. अकार्बनी संयुगांपेक्षा कार्बनी संयुगे जास्त गुंतागुंतीची असतात. सहसंयुजाबंध असणाऱ्या संयुगांमधील विक्रिया कोठी तापमानाला खूप मंद असतात. कारण एक किंवा एकापेक्षा जास्त बंध तोडण्यासाठी जास्त ऊर्जा खर्च करावी लागते. ही ऊर्जा उष्णतेच्या स्वरूपात वापरली जाते.
भौतिकीय अवस्था : विक्रियाघटकाची भौतिकीय अवस्था महत्त्वाची असते. दोन घन पदार्थांमध्ये सार्थ गतीने विक्रिया घडत नाही. कारण दोन्ही घन पदार्थ अगदी जवळ ठेवले असता त्यांचे रेणू एकमेकांत प्रसृत होणे आणि त्यामुळे एकमेकांशी आघात होणे जवळजवळ नगण्य असते. वायुरूप किंवा द्रवरूप स्वरूपात एका सेकंदात दशलक्ष वेळा रेणवीय आघात होतात, पण तेच घन स्वरूपात अगदी कमी वेळा आघात होतात. म्हणून घन विक्रियाघटक नेहमी तापवून द्रव स्वरूपात आणतात किंवा वितळबिंदू जास्त असेल तर विद्रावकामध्ये (विरघळविणाऱ्या पदार्थामध्ये) विक्रियाघटक विरघळवितात. नेहमीच्या पद्धतीमध्ये पाणी किंवा बेंझीन वापरून विद्राव तयार करतात व तो उकळबिंदूपर्यंत तापवितात.
उत्प्रेरण : सामान्यतः उत्प्रेरकाचा उपयोग रासायनिक विक्रियेचा वेग वाढविण्यासाठी केला जातो. तसेच विशिष्ट विक्रियेसाठी विशिष्ट उत्प्रेरकाचा उपयोग होतो. रासायनिक विक्रिया होण्यासाठी विक्रियेत भाग घेणारे पदार्थ एकाच अवस्थेत (वायू , द्रव वा घन) असले पाहिजेत असे नाही. उत्प्रेरक समांगी व विषमांगी असे दोन प्रकारचे असू शकतात. कोठी तापमानाला बऱ्याच प्रकारच्या विक्रिया हळू असतात, परंतु त्याच तापमानाला उत्प्रेरकाच्या सान्निध्यात विक्रियेची गती वाढते. वापरलेला उत्प्रेरक विक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर पूर्वी होता तसाच मिळतो. म्हणजे त्याच्यावर कोणताही रासायनिक स्वरूपाचा परिणाम होत नाही. [⟶ उत्प्रेरक ].
उत्पादित द्रव्यांचे अलगीकरण व शुद्धीकरण : बऱ्याचदा संश्लेषणाने बनविलेली द्रव्ये अशुद्ध स्वरूपात असतात. कारण त्यांमध्ये संश्लेषणा- साठी वापरलेली रंजके, उप-उत्पादने वा मध्यस्थ पदार्थ तसेच सुरूवातीस वापरलेला अक्रियाशील कच्चा मालही असू शकतो. यासाठी संश्लेषण पूर्ण झाल्यानंतर शुद्घीकरणाच्या वेगवेगळ्या बऱ्याच पायऱ्या असलेल्या संश्लेषणामध्ये प्रत्येक पायरीनंतर उत्पादन शुद्घ केले जाते. उत्पादनाची शुद्धता पडताळून पाहण्यासाठी अत्याधुनिक साधने, पद्धती व तंत्रे वापरतात.
संश्लेषण पद्धतीमधील विकास : रासायनिक संश्लेषणामध्ये सातत्याने नवनवीन प्रगतीतील आव्हाने उदयास येत आहेत. यांमध्ये बऱ्याच नवीन पद्धतींचा अवलंब केल्यामुळे प्रगती होत आहे. आधुनिक तंत्रांचा वापर केल्याने गती येत आहे.
संश्लेषण पद्धतीचा कार्यक्षम आराखडा संगणकाच्या साहाय्याने अचूकपणे पाहिजे तसा तयार करता येतो. तसेच कार्बनी व अकार्बनी गटांचे एकत्रित आदान (निविष्ट) करून विशिष्ट संरचना असणारे संयुग तयार करता येते. या पद्धतीमुळे कोणते संयुग तयार करावयाचे आहे, त्यासाठी संश्लेषणामध्ये कोणकोणत्या पायऱ्या वापराव्या लागतील, याची अचूक व आगाऊ माहिती मिळण्यास मदत होते.
संश्लेषणाबाबतचे व्यावहारिक स्वयंचालन पॉलिपेप्टाइडाच्या साहाय्याने सिद्ध करून दाखविले आहे. पॉलिपेप्टाइडे आणि प्रथिने सजीवांमध्ये असणारी बहुवारिके होत. त्यांचे प्रयोगशाळेत संश्लेषण ⇨ ॲमिनो अम्लापासून करतात. ॲमिनो अम्लांमध्ये कार्बॉक्सिलिक गट व ॲमिनो गट अस्तित्वात असतात. या संश्लेषण पद्धतीमध्ये एक समस्या अशी येते की, सर्व अम्ल एकाच वेळी क्रियाशील होत नाही. सुरूवातीला त्यामधील एका रेणूचा कार्बॉक्सिलिक गट उत्प्रेरित करून, दुसऱ्या रेणूच्या कार्बॉक्सिलिक गटाबरोबर क्रियाशील करावा लागतो. त्यांनतर उत्प्रेरित झालेला गट आसन्न रीतीने दुसऱ्या रेणूच्या अम्लाच्या गटाबरोबर क्रियाशील होतो. ही समस्या दूर करण्यासाठी पहिल्या रेणूचा ॲमिनो गट योग्य विक्रियाकारक वापरून सुरक्षित ठेवला जातो. या पद्धतीने असणाऱ्या शेवटच्या ॲमिनो गटापर्यंत सर्व गट सुरक्षित ठेवले जातात. त्यानंतर कार्बॉक्सिलिक गट उत्प्रेरित केला जातो. यामध्ये कालाचा खूप व्यय होतो. तसेच या प्रक्रियेमध्ये तयार होणारी उप-उत्पादने (मध्यस्थ उत्पादने) शुद्ध करून पुन्हा दुसऱ्या क्रियेसाठी तयार ठेवावी लागतात. प्रत्येक पायरीमध्ये वापरले जाणारे द्रव्यही वाया जाते. या संश्लेषण पद्धतीमध्ये जास्त पायऱ्या वापराव्या लागत असल्यामुळे मोठया प्रमाणावर संश्लेषण करणे शक्य होत नाही.
वरील सर्व समस्या टाळण्यासाठी अत्याधुनिक तंत्र व वापरता येण्यासारखी सरळ साधी संश्लेषण पद्घत विकसित करण्यात आली आहे. त्यामुळे क्रमशः ॲमिनो अम्लाबरोबर सह संयुजाबंध तयार होऊन अविद्राव्य ( न विरघळणारा ) घनपदार्थ मिळतो. यामध्ये जास्त झालेला विक्रियाकारक व उप-उत्पादने घनपदार्थापासून धुवून घेतात व त्यानंतर दुसऱ्या ॲमिनो अम्लाबरोबर तीच पद्धत अवलंबतात. शेवटी मिळालेल्या घनपदार्थाचे शुद्धीकरण धुण्याची पद्धती वापरून करताना उत्पादित घन पदार्थाचा व्यय होणार नाही, याची काळजी घेतात. त्यामुळे जास्त उतारा मिळतो. उत्प्रेरित केलेले ॲमिनो अम्ल सुरक्षित राहण्याकरिता व त्याचा पुरवठा विक्रिया पात्रा मध्ये ठराविक वेळेने, प्रमाणशीरपणे व कोणत्या गुणवत्तेचे पॉलिपेप्टाइड हवे आहे यांनुसार करता येण्यासाठी उपकरणामध्ये स्वयंचलित अभिकल्प तयार करतात.
उपयोजना व उपयोग : संश्लेषित पदार्थ आर्थिक दृष्टया महत्त्वाचे आहेत. निरनिराळी रंजक-द्रव्ये, औषधे, प्लॅस्टिके, साबणाऐवजी वापरण्यात येणारे पदार्थ, खादय पदार्थ इ. संश्लेषित पदार्थांनी मानवी जीवनात क्रांती केली आहे. संश्लेषण तंत्रविदया प्रामुख्याने कार्बनी, अकार्बनी व जैव संश्लेषणामध्ये वापरली जाते.
कार्बनी व अकार्बनी संश्लेषित पदार्थ : नीळया झुडपा पासून नीळ हे रंग द्रव्य मिळते, परंतु त्या पेक्षा संश्लेषणाने बनविलेली (संश्लिष्ट) नीळ स्वस्त व जास्त उपयुक्त आहे. कृत्रिम तंतू व कापड प्रकारात नायलॉन व डेकॉन सर्वत्र वापरतात. नायलॉन हे पॉलिअमाइड व डेकॉन हे पॉलिएस्टर आहे. बऱ्याच वस्तू संश्लेषित रबरापासून तयार केलेल्या असतात. हे रबर दोन पायऱ्यांमध्ये तयार करतात. कच्चा माल म्हणून उपयोगी पडणारी एक वारिके मिळविणे ही पहिली पायरी आणि योग्य तंत्र वापरून त्याचे बहु-वारिकीकरण घडविणे ही दुसरी पायरी असते. पुष्कळशी एकवारिके खनिजतेलाच्या शुद्घीकरणाच्या प्रक्रियेपासून मिळतात. उदा., सिलिकोन रबरे, फ्ल्युओरो रबरे, ऊष्मा मृदू प्रत्यास्थ (लवचिक) वारिके इत्यादी. [⟶ प्लॅस्टिक व उच्चबहुवारिके; रबर ].
रबरासारख्या प्लॅस्टिक पदार्थांना कमी-जास्त गुणधर्म आणण्यासाठी प्थॅलिक अम्लाची एस्टरे वापरतात. नॅप्थॅलीन व ऑर्थोझायलीन यांपासून प्थॅलिक ॲनहाड्राइड मिळविता येते. हा पदार्थ प्लॅस्टिक तयार करण्याच्या कामी मदत करतो. कित्येक वस्तू प्लॅस्टिकाच्या बनवितात. उदा., पादत्राणे, वाहक पट्टे, विद्युत वाहक तारांवरील निरोधक आवरण, नळ इत्यादी. प्लॅस्टिकांचे उत्पादन कार्बनी रसायनांपासून केले जाते. साबणा ऐवजी अल्किल-अराइल-सल्फोनेट हा संश्लेषित पदार्थ अलीकडे वापरण्यात येत आहे. कठीण पाण्यातही तो उपयुक्त असतो. व्हिनिलक्लोराइड (CH2CHCl) व ॲकिलोनायट्राइल (N ≡ C – CH = CH2) यांचे ॲसिटिलिनाबरोबरचे संयुग बहुवारिकात फार उपयुक्त आहे.
औषधांमध्ये संश्लिष्ट पदार्थानी अक्षरशः क्रांती केली आहे. सल्फा औषधांमुळे असंख्य माणसांचे प्राण वाचत आहेत. बेंझिनावर नायट्रोजन ऑक्साइडाची विक्रिया करून आणि नंतर त्याचे ⇨ क्षपण करून सल्फा औषधे तयार करण्यासाठी उपयुक्त ॲनिलीन व रंग द्रव्ये मिळतात. नोव्हाकेन या सारखे वेदनाशामक संश्लेषित पदार्थ नेहमीच वापरण्यात येत आहेत.
⇨ कार्बनी-धातू संयुगांचा उपयोग रंगद्रव्ये, सिमेंट, इंधने तयार करण्यासाठी होतो. उदा., टोल्यूइनावर नायट्रोजन ऑक्साइडाची (NO2) विक्रिया करून ट्रायनायट्रोटोल्यूइन हे स्फोटक द्रव्य मिळते. ग्लिसरिनावर नायट्रोजन ऑक्साइडाची विक्रिया करून नायट्रोग्लिसरीन आणि डायनामाइट ही स्फोटक द्रव्ये तयार होतात. धातूची हायड्राइडे आणि अतृप्त हायड्रोकार्बने ह्यांच्यात ही विक्रिया घडून येतात. उदा., बोरॉन हायड्राइड (B2H6) व एथिलीन यांच्यात १००° से. ला विक्रिया करून ट्रायएथिलबोरॉन हे कार्बनी धातू संयुग बनविता येते.
जैव संश्लेषित पदार्थ : जैव संश्लेषण हा कार्बनी संश्लेषणाचा एक वैशिष्टयपूर्ण भाग आहे. कोशिकांमध्ये (पेशींमध्ये) साध्या रेणूंचे रूपांतर जटिल स्वरूपात होणे म्हणजे जैव संश्लेषण होय. वर्णमापक, वर्णलेखन, विद्युत्संचारण तंत्र व अति केंद्रात्सारित्र या उपकरणाचा व तंत्रांचा उपयोग जैव संश्लेषित पदार्थ ओळखण्यासाठी होतो. किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण टाकणाऱ्या) समस्थानिकांचा उपयोग विविध रासायनिक प्रक्रिया समजण्यासाठी होतो. फॉलिक अम्ल, ब १२ जीवनसत्त्वाचे गुणधर्म, प्रतिजैव पदार्थांचा वापर, प्रति पिंडाची निर्मिती वगैरे संशोधनामुळे पांडु रोग, घटसर्प, आंत्रज्वर, कॉलरा वगैरें सारख्या भयंकर रोगांपासून माणसाचे रक्षण करणे शक्य झाले आहे.
जैव संश्लेषणात कोशिकांमध्ये असलेली ⇨ एंझाइमेच विक्रिया घडवून आणतात, तसेच प्रथिनयुक्त पदार्थांमधील विघटनाच्या सर्व प्रक्रिया घडवून आणतात. कोशिकांत अन्नाचा चयापचय (शरीरात सतत घडणाऱ्या भौतिक व रासायनिक घडामोडी) होतो. त्यामुळे शरीराला ऊर्जा व उष्णता मिळते. निरनिराळ्या कोशिकांचे कार्य भिन्न असले, तरी कोशिकांतील मूलभूत रसायने सारखीच असतात. कोशिका व तिच्या केंद्राबद्दलच्या माहितीवरून प्रथिनांचे संश्लेषण आणि कोशिकेचे विभाजन कसे होते यांबद्दल माहिती मिळू शकते. वनस्पती आपली प्रथिने जमीन व हवेपासून मिळणाऱ्या अकार्बनी संयुगांपासून संश्लेषित करतात. प्राणीमात्र प्रथिनासाठी वनस्पतींवर अवलंबून असतात. प्रथिनरेणू जरी जटिल असला, तरी त्याचे संश्लेषण मात्र साध्या जठरांत्रमार्गात शोषिल्या गेलेल्या ॲमिनो अम्लांपासून होते. प्रत्येक जीवमात्र आपली विशिष्ट प्रथिने संश्लेषित करतो. [⟶ प्रथिने ].
सजीव प्राणी अनेक रासायनिक संयुगांपासून बनलेले आहेत. याचा अभ्यासकरीत असताना प्रथिनांच्या संरचने विषयी, तसेच डीएनए, आरएनए, एंझाइमे यांचे कोशिकेतील कार्य यांविषयी माहिती मिळत गेली. चयापचयासाठी प्रथिनांची गरज असते हेही सिद्ध झाले. कोशिकेतील कार्यासाठी लागणारी सर्व एंझाइमे तसेच प्रथिने प्रयोग शाळेत करता येऊ लागली. यावरून असेल क्षात आलेकी, प्रथिनांचे संश्लेषण करण्यासाठी व साम्ले, आल्फा ॲमिनो अम्ल, क्लोरोफील यांसारख्या अनेक रसायनाची गरज असते.
अन्नातील रेणू हे मोठे व जटिल असतात. पचन क्रियेत त्यांचे लहान रेणूंत रूपांतर झाल्यावरच त्यांचे शोषण शक्य होते. म्हणून अनेक एंझाइमांव्दारे पचन क्रिया होते. एंझाइमांच्या मदतीला हायड्रोक्लोरिक अम्ल, पित्त रस वगैरे जैविक विद्रावांची मदत होते. या लहान लहान रेणूंचे निरनिराळ्या यंत्रणांच्या साह्याने शोषण झाल्यावर त्यांपासून शरीरोपयोगी संयुगे संश्लेषित होतात.
अलीकडे थायरॉक्सिन, ॲड्रेनॅलीन, इन्शुलीन तसेच वेगवेगळी प्रथिने प्रयोगशाळेत संश्लेषित करता येऊ लागल्यामुळे मधुमेहासारख्या अनेक रोगांवर नियंत्रण ठेवणे शक्य होत आहे. देह द्रव्यातील घटकांची माहिती ही अनेकवेळा रोग निदान करण्यास उपयोगी पडते. संश्लेषित प्रतिजैविक (अँटि बायॉटिक) द्रव्यांपैकी काही सूक्ष्म जीवांपासून उत्पन्न करतात. उदा., पेनिसिलीन, स्ट्रेप्टोमायसीन ही सर्वांच्या परिचयाची औषधे.
प्रगतशील संशोधनामुळे नवनवीन जैव संश्लेषित पदार्थ तयार करता येऊ लागल्यामुळे जी जिवितहानी होत होती तिला आळा बसला आहे. जैवतंत्र-विदये मध्ये ही खूप प्रगती होत असल्यामुळे क्लोनिंग सारखे [⟶ कृत्तक ] बरेच प्रयोग यशस्वी होत आहेत.
पाहा : कार्बनी – धातुसंयुगे; ग्रीन्यार विक्रिया; प्रथिने; प्लॅस्टिक व उच्च बहुवारिके; रबर; रासायनिक अभियांत्रिकी; रासायनिक संयुगे; संघनन विक्रिया.
संदर्भ : 1. Allen, P. W. Natural Rubber and the Synthetics, London, 1972.
2. Ellis, C. The Chemistry of Synthetic Resins, New York, 1935.
3. Mark, H. F. Gaylord, N. G., Ed., Encyclopaedia of Polymer Science and Technology, 16 Vols., New York, 1969.
4. Richardson, J. R. Peacock, D. G., Ed., Chemical Engineering, 1979.
5. Venkatraman, K., Ed., The Chemistry of Synthetic Dyes, Vols. 1–8, 1952–78
झांबरे, ज्ञा. ना.