ในวิชาเคมีปฏิกิริยาการเติมคืออะไร?

ในการทำปฏิกิริยานอกจากนี้สารสองชนิดที่เรียกว่ารีเอเจนต์ทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้ยังมีปฏิกิริยาที่แตกต่างจากปฏิกิริยาประเภทอื่น ๆ โดยไม่มีผลพลอยได้; ผลิตภัณฑ์หลักเป็นสารเดียวที่ผลิตโดยปฏิกิริยา ปฏิกิริยาเหล่านี้ใช้ในการสร้างสารประกอบที่ไม่สามารถสร้างได้ด้วยวิธีอื่นใด

นอกจากนี้ยังมีปฏิกิริยาที่เป็นไปได้โดยการมีพันธะคู่หรือสามในหนึ่งในโมเลกุลของสารเคมี โดยการลดความแข็งแรงของพันธะเป็นพันธะเดียวหรือสองครั้งปฏิกิริยาจะทำให้มีที่ว่างในโครงสร้างโมเลกุลสำหรับพันธะอื่น ดังนั้นทั้งสองโมเลกุลจึงรวมกันเป็นหนึ่งโดยสร้างพันธะใหม่ที่ตำแหน่งนี้

ปฏิกิริยาการเติมที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ Diels-Alder ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการสังเคราะห์ diene Kurt Alder และ Otto Diels ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ทางเคมีสองท่านพัฒนาการสังเคราะห์นี้ในปี 2471 การค้นพบกระบวนการนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สองคนได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีปี 1950

การค้นพบของปฏิกิริยา Diels-Alder ดั้งเดิมนั้นตามมาด้วยการขยายการวิจัยไปสู่การสังเคราะห์ diene ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาของปฏิกิริยาที่แตกต่างกันมากมายในชั้นเรียนเดียวกัน ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ diene ทั้งหมดสร้างโมเลกุลด้วยวงแหวนคาร์บอนในโครงสร้างของพวกเขา แต่ปฏิกิริยาบางอย่างที่ตกลงไปในชั้นนี้เรียกว่าปฏิกิริยาเฮเทโรไดเอลส์ - ออลเดอร์แทนอะตอมอื่น ๆ ลงในวงแหวน ในปฏิกิริยา Aza Diels-Alder ตัวอย่างเช่นการเพิ่มรูปแบบของโมเลกุลที่ประกอบด้วยวงแหวนประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนห้าอะตอมและอะตอมไนโตรเจนหนึ่งอะตอม ปฏิกิริยา Oxo Diels-Alder สร้างวงแหวนคาร์บอนที่มีอะตอมออกซิเจน

ปฏิกิริยาการเติม Diels-Alder ดั้งเดิมนั้นเป็นการรวมโมเลกุลหนึ่งกับอะตอมของคาร์บอนสี่อะตอมกับอีกโมเลกุลหนึ่งที่มีอะตอมของคาร์บอนสองอะตอม โมเลกุลสี่คาร์บอนเรียกว่า diene และโมเลกุลอื่น ๆ เรียกว่า dienophile เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับ dienes อะตอมของคาร์บอนแต่ละอันในพันธะไดโนไฟล์กับอะตอมของคาร์บอนปลายหนึ่งในโซ่ diene รูปแบบนี้แหวนของหกคาร์บอน

ปฏิกิริยาเหล่านี้มีความสำคัญเพราะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างสารธรรมชาติในห้องปฏิบัติการที่ไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ก่อนหน้านี้ ยกตัวอย่างเช่นการบูรทำด้วยสารสังเคราะห์โดยใช้ปฏิกิริยา Diels-Alder กระบวนการนี้ยังใช้ในการทำเรซินและน้ำมันที่เลียนแบบผลิตภัณฑ์ที่ทำจากสัตว์และพืชในโลกธรรมชาติ โดยทั่วไปสารสังเคราะห์มีความเสถียรพอสมควร