W chemii czym jest reakcja addycyjna?

W reakcji addycji dwie substancje zwane odczynnikami reagują ze sobą, tworząc produkt. Reakcje addycji odróżnia się od innych rodzajów reakcji ich brakiem produktu ubocznego; głównym produktem jest jedyna substancja wytwarzana w reakcji. Te reakcje są wykorzystywane do tworzenia związków, których nie można stworzyć w żaden inny sposób.

Reakcja addycji jest możliwa dzięki obecności podwójnych lub potrójnych wiązań w jednej z cząsteczek odczynnika. Zmniejszając siłę wiązania do wiązania pojedynczego lub podwójnego, reakcja robi miejsce w strukturze molekularnej dla innego wiązania. Tak więc dwie cząsteczki łączą się w jedną, tworząc nowe wiązanie w tym miejscu.

Jedną ważną reakcją addycji jest reakcja Dielsa-Aldera, która jest również nazywana syntezą dienu. Dwóch profesorów chemii, Kurt Alder i Otto Diels, opracowali tę syntezę w 1928 roku. Odkrycie tego procesu przyniosło dwóm naukowcom wspólną nagrodę Nobla z 1950 roku za chemię.

Po odkryciu oryginalnej reakcji Dielsa-Aldera nastąpił rozwój badań nad syntezą dienów, co doprowadziło do rozwoju wielu różnych reakcji w tej samej klasie. Wszystkie reakcje syntezy dienów tworzą cząsteczki z pierścieniami węglowymi w swoich strukturach, ale niektóre reakcje należące do tej klasy, zwane reakcjami hetero Dielsa-Aldera, zastępują inne atomy w pierścieniu. Na przykład w reakcjach Aza Dielsa-Aldera reakcja addycji tworzy cząsteczkę zawierającą pierścień złożony z pięciu atomów węgla i jednego atomu azotu. Reakcje Oxo Dielsa-Aldera tworzą pierścienie węglowe zawierające atom tlenu.

Oryginalna reakcja addycji Dielsa-Aldera łączy jedną cząsteczkę z czterema atomami węgla z inną cząsteczką z dwoma atomami węgla. Cząsteczka czterowęglowa nazywa się dienem, a druga cząsteczka nazywa się dienofilem ze względu na jego skłonność do reagowania z dienami. Każdy z atomów węgla w dienofilnych wiązaniach z jednym z końcowych atomów węgla w łańcuchu dienowym. Tworzy to pierścień sześciu węgli.

Reakcje te są ważne, ponieważ pozwalają naukowcom tworzyć w laboratorium naturalne substancje, których wcześniej nie można było odtworzyć. Na przykład kamfora jest wytwarzana syntetycznie przy użyciu reakcji Dielsa-Aldera. Proces ten jest również wykorzystywany do produkcji żywic i olejów, które naśladują produkty wytwarzane przez zwierzęta i rośliny w świecie przyrody. Ogólnie, zsyntetyzowane substancje są dość stabilne.