Bindningsreaktioner

Bindningsreaktioner är kemiska reaktioner där nya kemiska bindningar bildas mellan atomer eller molekyler, vilket ofta leder till nya strukturer och egenskaper hos produkterna. Under sådana reaktioner frigörs vanligtvis energi när bindningar bildas, vilket gör processen ofta exergonisk. Bindningsreaktioner är centrala inom synteskemin, biokemin och materialvetenskap, där man kontrollerar vilka atomer som kopplas samman och i vilken ordning.

Beroende på typen av bindning som bildas kan man tala om kovalenta bindningar, jonbindningar, koordinationsbindningar och metallbindningar. Inom organisk kemi förekommer exempelvis kondensationsreaktioner, vid vilka två molekyler förenas under avlägsnande av en liten molekyl som vatten, samt additionsreaktioner och olika kopplingsreaktioner som bildar nya C–C- eller C–heteroatombindningar (till exempel cross-couplingreaktioner som Suzuki, Heck och Sonogashira). SN1- och SN2-reaktioner är också exempel på bindningsreaktioner där en ny bindning bildas samtidigt som en grupp lämnar.

Reaktionsmekanismerna kan vara stegvisa med mellanprodukter eller genomföras i en konsertala (samtidig) process. Hastigheten bestäms av aktiveringsenergi och påverkas av faktorer som temperatur, lösningsmedel och närvaro av katalysatorer. Katalysatorer kan särskilt underlätta formandet av vissa bindningar vid lägre energi.

I biokemi och farmakologi studeras ofta bindningsstyrkor mellan ligander och proteiner eller receptorer. Metoder som spektroskopi, kalorimetri och olika mätmetoder för bindningsaffinitet används för att bedöma styrka och mekanism.