結構生物化學/動力學和熱力學控制
反應的產物比例可以根據反應發生的條件而改變。根據反應的動力學和熱力學控制，產物比例可能會有很大差異。一個例子是 1,3-丁二烯在 40oC 和 0oC 下的氫溴化反應。在 0oC 下，反應處於動力學控制下，產物以 70:30 的比例有利於 3-溴-1-丁烯而不是 1-溴-2-丁烯。然而，在 40oC 下，反應處於熱力學控制下，有利於 1-溴-2-丁烯產物，比例為 15:85。 [1]
化學反應可以透過熱力學或動力學手段控制。當一個反應可以產生兩種不同的產物時，反應條件會改變結果，從而改變產物。當反應條件發生變化時，反應本身也會發生變化。要考慮的一些條件是溫度、壓力、光，甚至溶劑。熱力學條件和動力學條件之間的區別在於，熱力學因素與分子的相對穩定性有關，而動力學因素與產物形成的速率有關。這種不同產物的現象只有在有兩條具有不同活化能或反應進行所需的能量的不同路徑時才會發生。本質上，當溫度低時，反應經歷動力學控制，其中主要產物來自最快的反應。當溫度高時，反應經歷熱力學控制，這提供了更穩定的體系和產物。在動力學控制下，反應是基於速率的，不可逆的，但在熱力學控制下，反應處於平衡狀態，在適當的條件下也是可逆的。 [2]
當反應的產物比例取決於產物的熱力學穩定性時，就說反應處於熱力學控制下。在 40oC 下 1,3-丁二烯的氫溴化反應中，產物的比例有利於更穩定的異構體，因為它處於熱力學控制下。在較高溫度或較長時間內，更穩定的異構體將佔主導地位，因為兩種異構體將處於平衡狀態並快速相互轉化。 [1]
反應的熱力學控制有利於更熱力學穩定的分子。透過使用較長的反應時間或較高的溫度來選擇這種反應路徑。較長的反應時間或較高的溫度將使分子獲得更多能量，從而超越較低的動力學路徑，最終使其進入更穩定的熱力學產物。即使分子已經走過了動力學路徑，在足夠的時間或足夠高的溫度下，分子將有能量返回並克服更高的活化能，以便停留在更穩定的狀態或產物中。從本質上講，在足夠的時間或溫度下，分子將選擇熱力學控制的路徑，並最終成為更穩定的產物。 [2]
遵循相對形成速率的產物比例，例如 0oC 下 1,3-丁二烯的氫溴化反應，被稱為處於動力學控制下。3-溴-1-丁烯占主導地位的原因是在 0oC 下，逆向形成速度遠低於 40oC，因此異構體不會快速相互轉化。 [1]
動力學控制有利於較短的反應時間。這也是需要較少能量或具有較低活化能的路徑。這是因為在快速反應開始時，更多的分子將朝動力學較低能量的路徑前進，如果反應過早停止，分子將沒有機會返回並走熱力學路徑。此外，低溫有利於動力學路徑，因為它不會使已經走過動力學路徑的分子獲得足夠的能量返回到起始物質，然後走熱力學路徑。獲得動力學產物的方法是使用較短的反應時間來捕獲動力學產物，或使用較高的溫度。 [2]