En una reacción de adición, dos sustancias llamadas reactivos reaccionan entre sí para formar un producto. Las reacciones de adición se distinguen de otros tipos de reacciones por su falta de subproducto; el producto principal es la única sustancia producida por la reacción. Estas reacciones se utilizan para crear compuestos que no podrían crearse de otra manera.
Una reacción de adición es posible gracias a la presencia de enlaces dobles o triples en una de las moléculas de reactivo. Al disminuir la fuerza del enlace a un enlace simple o doble, la reacción deja espacio en la estructura molecular para otro enlace. Por lo tanto, las dos moléculas se combinan en una formando un nuevo enlace en esta ubicación.
Una reacción de adición importante es la reacción de Diels-Alder, que también se denomina síntesis de dieno. Dos profesores de química, Kurt Alder y Otto Diels, desarrollaron esta síntesis en 1928. El descubrimiento de este proceso les valió a los dos científicos un premio conjunto del Premio Nobel de Química de 1950.
El descubrimiento de la reacción de Diels-Alder original fue seguido por la expansión de la investigación sobre la síntesis de dieno, lo que condujo al desarrollo de muchas reacciones diferentes en la misma clase. Todas las reacciones de síntesis de dieno forman moléculas con anillos de carbono en sus estructuras, pero algunas de las reacciones que pertenecen a esta clase, llamadas reacciones hetero Diels-Alder, sustituyen a otros átomos en el anillo. En las reacciones de Aza Diels-Alder, por ejemplo, la reacción de adición forma una molécula que contiene un anillo compuesto por cinco átomos de carbono y un átomo de nitrógeno. Las reacciones de Oxo Diels-Alder crean anillos de carbono que contienen un átomo de oxígeno.
La reacción de adición de Diels-Alder original combina una molécula con cuatro átomos de carbono con otra molécula con dos átomos de carbono. La molécula de cuatro carbonos se llama dieno y la otra molécula se llama dienophile debido a su propensión a reaccionar con dienos. Cada uno de los átomos de carbono del dienófilo se une a uno de los átomos de carbono finales de la cadena de dieno. Esto forma el anillo de seis carbonos.
Estas reacciones son importantes porque permiten a los científicos crear sustancias naturales en el laboratorio que no se podían recrear previamente. El alcanfor, por ejemplo, se elabora sintéticamente mediante una reacción de Diels-Alder. El proceso también se utiliza para fabricar resinas y aceites que imitan los productos elaborados por animales y plantas en el mundo natural. Generalmente, las sustancias sintetizadas son bastante estables.