Реагент Лукаса - Lucas reagent

Тест Лукаса: отрицательный (слева) на этаноле и положительный результат на т-бутанол

"Реагент Лукаса" это раствор безводного хлорид цинка в концентрированном соляная кислота. Это решение используется для классификации спирты с низким молекулярным весом. Реакция - это замена в котором хлорид заменяет гидроксил группа. Положительный результат теста проявляется изменением цвета от прозрачного и бесцветного до мутного, что свидетельствует об образовании хлоралкан.[1] Кроме того, наилучшие результаты этого теста наблюдаются для третичных спиртов, поскольку они быстрее всего образуют соответствующие алкилгалогениды из-за более высокой стабильности промежуточного третичного карбокатиона. Об испытании сообщили в 1930 году, и он стал стандартным методом качественной органической химии.[2] С тех пор этот тест несколько устарел из-за доступности различных спектроскопических и хроматографических методов анализа. Он был назван в честь Говард Лукас (1885–1963).

Тест Лукаса

Тест Лукаса в спирты это тест, чтобы различать первичные, вторичные и третичные спирты. Он основан на различии реакционной способности трех классов спиртов по отношению к водороду. галогениды через SN1 реакция:[3]

ROH + HCl → RCl + H2О

Различная реактивность отражает разную легкость образования соответствующих карбокатионы. Третичные карбокатионы гораздо более стабильны, чем вторичные карбокатионы, а первичные карбокатионы наименее стабильны (из-за гиперконъюгации).

Эквимолярная смесь ZnCl2 и концентрированный HCl это реагент. В алкоголь протонируется, H2Группа O образовала листья, образующие карбокатион, а нуклеофил Cl− (который присутствует в избытке) легко разрушает карбокатион, образуя хлоралкан. Третичные спирты немедленно вступают в реакцию с реагентом Лукаса, о чем свидетельствует мутность из-за низкой растворимости органического хлорида в водной смеси. Вторичные спирты вступают в реакцию в течение примерно пяти минут (в зависимости от их растворимости). Первичные спирты не вступают в заметную реакцию с реактивом Лукаса при комнатной температуре.[3] Следовательно, время, необходимое для появления мутности, является мерой реакционной способности класса спирта, и эта разница во времени используется для дифференциации между тремя классами спиртов:

  • отсутствие видимой реакции при комнатной температуре и образование масляного слоя только при нагревании: первичные, такие как 1-пентанол
  • раствор образует маслянистый слой за 3–5 минут: вторичный, например 2-пентанол
  • раствор сразу образует маслянистый слой: третичный, такой как 2-метил-2-бутанол

Рекомендации

  1. ^ Shriner, R.L .; Фусон, Р. К. (1956). Систематическая идентификация органических соединений (5-е изд.). Нью-Йорк: Джон Вили. С. 117–119. OCLC  732878490.
  2. ^ Лукас, Х. Дж. (1930). «Новый тест для различения первичных, вторичных и третичных насыщенных спиртов». Журнал Американского химического общества. 52 (2): 802–804. Дои:10.1021 / ja01365a053.
  3. ^ а б Kjonaas, R.A .; Ридфорд, Б.А. (1991). «Исследование теста Лукаса». Журнал химического образования. 68 (8): 704. Дои:10.1021 / ed068p704.