Dans une réaction d’addition, deux substances appelées réactifs réagissent l’une avec l’autre pour former un produit. Les réactions d’addition se distinguent des autres types de réactions par leur absence de sous-produit ; le produit principal est la seule substance produite par la réaction. Ces réactions sont utilisées pour créer des composés qui ne pourraient pas être créés autrement.
Une réaction d’addition est rendue possible par la présence de doubles ou triples liaisons dans l’une des molécules réactives. En diminuant la force de la liaison à une liaison simple ou double, la réaction fait de la place dans la structure moléculaire pour une autre liaison. Ainsi, les deux molécules se combinent en une seule en formant une nouvelle liaison à cet endroit.
Une réaction d’addition importante est la réaction de Diels-Alder, également appelée synthèse de diène. Deux professeurs de chimie, Kurt Alder et Otto Diels, ont mis au point cette synthèse en 1928. La découverte de ce procédé a valu aux deux scientifiques une récompense conjointe du prix Nobel de chimie en 1950.
La découverte de la réaction originale de Diels-Alder a été suivie par l’expansion de la recherche sur la synthèse des diènes, qui a conduit au développement de nombreuses réactions différentes dans la même classe. Toutes les réactions de synthèse de diène forment des molécules avec des cycles de carbone dans leurs structures, mais certaines des réactions qui entrent dans cette classe, appelées réactions hétéro Diels-Alder, substituent d’autres atomes dans le cycle. Dans les réactions d’Aza Diels-Alder, par exemple, la réaction d’addition forme une molécule contenant un cycle composé de cinq atomes de carbone et d’un atome d’azote. Les réactions Oxo Diels-Alder créent des anneaux de carbone qui contiennent un atome d’oxygène.
La réaction d’addition originale de Diels-Alder combine une molécule avec quatre atomes de carbone avec une autre molécule avec deux atomes de carbone. La molécule à quatre carbones est appelée le diène, et l’autre molécule est appelée le diénophile en raison de sa propension à réagir avec les diènes. Chacun des atomes de carbone dans les liaisons diénophiles avec l’un des atomes de carbone d’extrémité de la chaîne diène. Cela forme l’anneau de six carbones.
Ces réactions sont importantes car elles permettent aux scientifiques de créer en laboratoire des substances naturelles qui ne pouvaient pas être recréées auparavant. Le camphre, par exemple, est fabriqué synthétiquement à l’aide d’une réaction de Diels-Alder. Le processus est également utilisé pour fabriquer des résines et des huiles qui imitent les produits fabriqués par les animaux et les plantes dans le monde naturel. Généralement, les substances synthétisées sont assez stables.