Addycja (przyłączanie) - rodzaj reakcji chemicznej , polegającej na przyłączeniu jednej cząsteczki do drugiej w wyniku czego powstaje tylko jeden produkt, bez żadnych produktów ubocznych. W chemii organicznej addycja przebiega zwykle z rozerwaniem wiązania wielokrotnego węgiel -węgiel lub węgiel- heteroatom . Istnieją jednak proste reakcje addycji, które zachodzą bez zrywania wiązań wielokrotnych takie jak np. rekombinacja rodników .

Rodzaje addycji

• addycja rodnikowa
• addycja elektrofilowa
• addycja nukleofilowa
  • addycja związków Gringnarda
  • addycja bez dalszych przemian
  • addycja przebiegająca przez karboaniony
• cykloaddycja

Schematy i przebieg

Addycja elektrofilowa

H     H                Cl Cl \   /                  | |  C=C   +  Cl-Cl  ->  H-C-C-H /   \                  | |H     H                 H Heten      chlor      1,2-dichloroetan

Reakcja addycji elektrofilowej do węglowodorów może przebiegać według dwóch mechanizmów:

• mechanizm pierwszy, jednocząsteczkowy (Ee1)

składa się z trzech etapów:

1. cząsteczka chlorowca lub chlorowcowodoru rozpada się heterolitycznie tworząc anion chlorkowy Cl^- który jest czynnikiem nukleofilowym oraz kation Cl⁺ który jest czynnikiem elektrofilowym.
2. Do cząsteczki węglowodoru przyłącza się czynnik elektrofilowy. Czynnik ten rozrywa wiązanie podwójne tak, że oba elektrony tworzące wiązanie π przechodzą na jeden atom węgla i tworzą nowe wiązanie. Do tego samego węgla przyłącza się czynnik elektrofilowy. W wyniku przeskoku elektronów między atomami węgla powstaje karbokation z ładunkiem dodatnim zlokalizowanym na drugim węglu. Etap ten limituje szybkość reakcji.
3. Do węgla posiadającego ładunek dodatni przyłącza się czynnik nukleofilowy. Powstaje nowa cząsteczka o ładunku obojętnym. Etap ten zachodzi szybko.

• mechanizm drugi, dwucząsteczkowy (Ee2)

składa się z dwóch etapów:

1. cząsteczka węglowodoru tworzy z cząsteczką chlorowca nietrwały kompleks aktywny z pięciowiązalnym atomem węgla. W wyniku jednoczesniego zrywania o powstawania wiązań powstaje karbokation z ładunkiem dodatnim zdelokalizowanym w tworzącym się przejściowo układzie cyklicznym, złożonym z dwóch węgli i chlorowca, oraz oderwania się anionu chlorowca.
2. powstałe produkty przejściowe (karbokation i anion chlorowca) reagują ze sobą tworząc produkt addycji.

Jeśli reagenty nie są symetryczne reakcja addycji może zachodzić zgodnie (częściej) lub niezgodnie (rzadziej) z regułą Markownikowa . Zachodzenie reakcji addycji zgodnie z regułą Markownikowa wskazuje że ma ona charakter elektrofilowy .

Addycja nukleofilowa (En)

Addycja nukleofilowa jest charakterystyczna dla grupy karbonylowej gdzie wiązaniem podwójnym powiązany jest atom węgla i tlenu . Dzięki różnicy elektroujemności między tymi atomami wiązanie jest spolaryzowane w kierunku tlenu. Na atomie tlenu powstaje cząstkowy ładunek ujemny a na węglu cząstkowy ładunek dodatni. Atom węgla jest w takim układzie podatny na atak nukleofilowy. Addycji tego rodzaju ulegają cząsteczki z wolną parą elektronową lub aniony mające właściwości nukleofilowe. We wszystkich reakcjach tego typu pierwszy etap polega na przyłączeniu się nukleofila do dodatnio naładowanego węgla. Drugi etap to:

• przyłączenie się protonu ( H ⁺) do ujemnie naładowanego tlenu - addycja nukleofilowa bez dalszych przemian. Tak powstają np. cyjanohydryny , związki bisulfitowe, wodziany , aldehydoamoniak
• eliminacja cząsteczki wody poprzez szereg stanów pośrednich. Reakcje tego typu prowadzą do powstania: aldoksymów i ketoksymów , hydrazonów , zasad azometinowych z amin pierwszozrądowych, enamin z amin drugorządowych, acetali z alkoholi.
• eliminacja pochodnej wodorotlenku magnezu Mg(OH)X w addycji związków Grignarda (związków magnezoorganicznych).

Warto zwrócić uwagę na fakt, że addycja nukleofilowa rzadko jest reakcją samodzielną. Stanowi ona zwykle jeden z etapów reakcji, która jako całość nie jest addycją lecz substytucją lub eliminacją.

Zobacz też

• substytucja
• eliminacja