ในวิชาเคมีปฏิกิริยาเพิ่มเติมคืออะไร?

ในปฏิกิริยาเพิ่มเติมสารสองชนิดที่เรียกว่ารีเอเจนต์จะทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเพิ่มเติมนั้นแตกต่างจากปฏิกิริยาประเภทอื่น ๆ โดยการขาดผลพลอยได้ผลิตภัณฑ์หลักเป็นสารเดียวที่เกิดจากปฏิกิริยาปฏิกิริยาเหล่านี้ใช้ในการสร้างสารประกอบที่ไม่สามารถสร้างได้ด้วยวิธีอื่น

การเพิ่มปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นได้โดยการปรากฏตัวของพันธะคู่หรือสามในสามโมเลกุลรีเอเจนต์ด้วยการลดความแข็งแรงของพันธะเป็นพันธะเดี่ยวหรือคู่ปฏิกิริยาจะทำให้ห้องอยู่ในโครงสร้างโมเลกุลสำหรับพันธะอื่นดังนั้นโมเลกุลทั้งสองรวมกันเป็นหนึ่งเดียวโดยการสร้างพันธะใหม่ที่ตำแหน่งนี้

ปฏิกิริยาการเติมที่สำคัญอย่างหนึ่งคือปฏิกิริยาของ Diels-Alder ซึ่งเรียกว่าการสังเคราะห์ Dieneอาจารย์วิชาเคมีสองคน Kurt Alder และ Otto Diels ได้พัฒนาการสังเคราะห์นี้ในปี 1928 การค้นพบกระบวนการนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สองคนได้รับรางวัลร่วมของรางวัลโนเบลปี 1950โดยการขยายการวิจัยเกี่ยวกับการสังเคราะห์ Diene ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาปฏิกิริยาที่แตกต่างกันมากมายในชั้นเรียนเดียวกันปฏิกิริยาการสังเคราะห์ Diene ทั้งหมดก่อให้เกิดโมเลกุลกับวงแหวนคาร์บอนในโครงสร้างของพวกเขา แต่ปฏิกิริยาบางอย่างที่ตกอยู่ในชั้นนี้เรียกว่าปฏิกิริยา Hetero Diels-Alder แทนอะตอมอื่น ๆ ลงในวงแหวนในปฏิกิริยา Aza Diels-Alder ตัวอย่างเช่นปฏิกิริยาการเติมจะก่อตัวเป็นโมเลกุลที่มีวงแหวนที่ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนห้าอะตอมและอะตอมไนโตรเจนหนึ่งอะตอมปฏิกิริยา Oxo Diels-Alder สร้างวงแหวนคาร์บอนที่มีอะตอมออกซิเจน

ปฏิกิริยาการเติม Diels-Alder ดั้งเดิมรวมโมเลกุลหนึ่งโมเลกุลกับอะตอมคาร์บอนสี่อะตอมกับโมเลกุลอื่นที่มีอะตอมคาร์บอนสองอะตอมโมเลกุลสี่คาร์บอนเรียกว่า Diene และโมเลกุลอื่น ๆ เรียกว่า dienophile เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับ dienesอะตอมคาร์บอนแต่ละตัวในพันธะ dienophile กับหนึ่งในอะตอมคาร์บอนปลายหนึ่งในห่วงโซ่ Dieneนี่เป็นรูปวงแหวนของคาร์บอนหกตัว

ปฏิกิริยาเหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากอนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์สร้างสารธรรมชาติในห้องปฏิบัติการที่ไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ก่อนหน้านี้ยกตัวอย่างเช่นการบูรทำโดยใช้ปฏิกิริยาของ Diels-Alderกระบวนการนี้ยังใช้ในการทำเรซินและน้ำมันที่เลียนแบบผลิตภัณฑ์ที่ทำโดยสัตว์และพืชในโลกธรรมชาติโดยทั่วไปสารสังเคราะห์จะค่อนข้างเสถียร