Hva er en tilleggsreaksjon i kjemi?

I en tilleggsreaksjon reagerer to stoffer kalt reagenser med hverandre for å danne et produkt. Tilleggsreaksjoner skilles fra andre typer reaksjoner ved mangel på biprodukt; hovedproduktet er det eneste stoffet som produseres av reaksjonen. Disse reaksjonene brukes til å lage forbindelser som ikke kunne skapes på noen annen måte.

En tilsetningsreaksjon er muliggjort ved tilstedeværelsen av dobbelt- eller trippelbindinger i et av reagensmolekylene. Ved å redusere styrken til bindingen til en enkelt- eller dobbeltbinding gir reaksjonen rom i molekylstrukturen for en annen binding. Dermed kombineres de to molekylene til ett ved å danne en ny binding på dette stedet.

En viktig tilleggsreaksjon er Diels-Alder-reaksjonen, som også kalles dien-syntese. To professorer i kjemi, Kurt Alder og Otto Diels, utviklet denne syntesen i 1928. Oppdagelsen av denne prosessen fikk de to forskerne en felles utmerkelse av Nobelprisen for kjemi fra 1950.

Oppdagelsen av den opprinnelige Diels-Alder-reaksjonen ble fulgt av utvidelsen av forskning på dien-syntese, noe som førte til utviklingen av mange forskjellige reaksjoner i samme klasse. Alle dien-syntesereaksjonene danner molekyler med karbonringer i sine strukturer, men noen av reaksjonene som faller i denne klassen, kalt hetero Diels-Alder-reaksjoner, erstatter andre atomer i ringen. I Aza Diels-Alder-reaksjoner danner for eksempel tilsetningsreaksjonen et molekyl som inneholder en ring bestående av fem karbonatomer og ett nitrogenatom. Oxo Diels-Alder-reaksjoner skaper karbonringer som inneholder et oksygenatom.

Den originale Diels-Alder-addisjonsreaksjonen kombinerer ett molekyl med fire karbonatomer med et annet molekyl med to karbonatomer. Fire-karbonmolekylet kalles dien, og det andre molekylet kalles dienofil på grunn av dets tilbøyelighet til å reagere med diener. Hvert av karbonatomene i dienofilen binder seg til et av endene karbonatomer i dien-kjeden. Dette danner ringen til seks karbonatomer.

Disse reaksjonene er viktige fordi de lar forskere lage naturlige stoffer i laboratoriet som ikke kunne gjenskapes tidligere. Camphor er for eksempel laget syntetisk ved bruk av en Diels-Alder-reaksjon. Prosessen brukes også til å lage harpikser og oljer som etterligner produktene som er laget av dyr og planter i den naturlige verden. Generelt er de syntetiserte stoffene ganske stabile.