副作用

副反応とは、実際の主反応と同時に起こる化学反応ですが、その程度は小さいです。副反応によって副生成物が生成されるため、主生成物の収率が低下します。^{[ 1 ]}

${\displaystyle {\ce {{A}+B->[{k_{1}}]P1}}}$

${\displaystyle {\ce {{A}+C->[{k_{2}}]P2}}}$

_{k 1} > k ₂の場合、 P ₁が主生成物となります。副生成物 P ₂は一般的に望ましくなく、実際の主生成物から分離する必要があります（通常は高コストなプロセスが必要です）。

上記の式におけるBとCは通常、異なる化合物を表します。しかし、同じ分子内の異なる位置を表している場合もあります。

副反応は、異なる化合物（B、C）が別の反応物（A）をめぐって競合する場合、競合反応とも呼ばれます^{[ 2 ] [ 3 ]} 。副反応が主反応とほぼ同じ頻度で起こる場合、特に反応速度論では、並行反応と呼ばれます^{[ 4 ] 。}

さらに複雑な関係性も存在する可能性がある。例えば、化合物Aは物質Bと可逆的かつ迅速に反応する（速度k1 _）、あるいは物質Cと不可逆的かつゆっくりと反応する（k1 _> k _-1 >> k2 _）。

${\displaystyle {\ce {B<=>A->[{k_{2}}]C}}}$

物質 C への反応は熱力学的に非常に安定しているため不可逆であると仮定すると、B は反応の速度論的生成物であり、C は熱力学的生成物である。^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}反応が低温で行われ、短時間で停止される場合、それは速度論的制御と呼ばれ、速度論的生成物 B が主要な生成物となる。反応が高温で長時間行われる場合 (この場合、C への反応に必要な活性化エネルギーが利用可能であり、C は時間とともに徐々に形成される)、それは熱力学的制御と呼ばれ、熱力学的生成物 C が主要な生成物となる。

副反応は、物理化学の一分野である反応速度論でも記述される。副反応は、全体反応（主反応＋副反応）が複数の（少なくとも2つの）素反応から構成されているため、複雑な反応として理解される。^{[ 9 ]}その他の複雑な反応には、競合反応、並行反応、連続反応、連鎖反応、可逆反応などがある。^{[ 10 ] : 280–291}

一方の反応が他方の反応よりもはるかに速く起こる場合（k ₁ > k ₂）、その反応（k ₁）は主反応と呼ばれ、もう一方の反応（k ₂）は副反応と呼ばれます。両方の反応がほぼ同じ速度で起こる場合（k ₁ ≅ k ₂）、それらの反応は並行反応と呼ばれます。^{[ 4 ]}

反応が${\displaystyle {\ce {{A}+B->[{k_{1}}]P1}}}$そして${\displaystyle {\ce {{A}+C->[{k_{2}}]P2}}}$_{反応が不可逆（逆反応がない）である場合、P 1}と P ₂の比率は、A と比較した B と C の相対的な反応性に対応する。

${\displaystyle {\frac {\ce {[P1]}}{\ce {[P2]}}={\frac {k_{1}[{\ce {B}}]}{k_{2}[{\ce {C}}]}}}$

• 反応速度式 § 並行反応または競合反応