Teste de Lucas - Identificação de Álcool primário, Álcool Secundário e Álcool Terciário

Teste de Lucas - Identificação de Álcool primário, Álcool Secundário e Álcool Terciário

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IDENTIFICAÇÃO DE ÁLCOOIS PRIMÁRIOS, SECUNDÁRIOS E TERCIÁRIOS

TESTE DE LUCAS – REAÇÃO CLÁSSICA

Preparação do Reativo de Lucas:

O Reativo de Lucas foi preparado pela dissolução de 48 g de cloreto de zinco anidro em 30 mL de ácido clorídrico concentrado, 12 N (37%), com resfriamento em gelo, para evitar a saída do gás HCI.

Ilustração:

O que é o reativo de Lucas?

O reativo de Lucas é uma solução de cloreto de zinco em ácido clorídrico concentrado utilizado para a identificação de álcool primário, secundário e terciário, levando em conta a velocidade da reação. Os alcoóis com menos de seis carbonos são solúveis nesse reagente, mas os haletos correspondentes não são.

A formação do cloreto a partir do álcool é indicada por uma turvação da mistura. Essa turvação aparece imediatamente se o álcool é terciário, demora cerca de cinco minutos no caso de alcoóis secundários e nos alcoóis primários praticamente não aparece.

A função do cloreto de zinco no Teste de Lucas é garantir a velocidade maior da reação, portando esse sal age como um catalisador de reações de substituição em alcoóis orgânicos.

Identificação de álcool primário, secundário ou terciário:

Colocamos o reativo de Lucas para um breve aquecimento em banho-maria numa temperatura de mais ou menos 26-27º C para ser usado na prática correspondente, porque o mesmo estava em um copo béquer com gelo em uma temperatura muito baixa para que não ocorresse a saída do gás HCl.

Ilustração:

Em quatro tubos de ensaio limpos e secos, identificamos pelas letras A, B, C e D. Adicionamos em cada um dos quatro tubos 8 gotas de cada um dos alcoóis de fórmula molecular C3H8O e C4H10O, identificados pelas letras A, B C e D.

Após, adicionamos rapidamente 3 mL do reagente de lucas a 26-27ºC em cada um dos tubos com os álcoois, tampamos os mesmo com rolhas, agitamos e deixamos em repouso por, mais ou menos, 7 minutos.

A tabela 1.1 abaixo mostra o observado:

Tubos

Amostra de Álcool

Reativo de Lucas

Observações

A

8 gotas

3 mL

Não reagiu

B

8 gotas

3 mL

Reagiu imediatamente

C

8 gotas

3 mL

Não reagiu

D

8 gotas

3 mL

Não reagiu

Tabela 1.1

A reação com o reagente de Lucas no álcool B foi praticamente instantânea, o que se caracteriza por ser um álcool terciário, onde no decorrer do trabalho explicaremos o porquê dessa denominação.

Nos tubos A, C e D, observamos que não houve nenhuma mudança de coloração ou turbidez como o ocorrido no tubo B, então colocamo-los em banho-maria, para que com o aquecimento de mais ou menos 50º C fosse observada alguma mudança de turbidez ou não.

A tabela 2.1 abaixo mostra o observado:

Tubos

Amostra de Álcool

Reativo de Lucas

Observações

A

8 gotas

3 mL

Reagiu após 1 minuto no banho-maria

C

8 gotas

3 mL

Não reagiu através do banho-maria.

D

8 gotas

3 mL

Não reagiu através do banho-maria.

Tabela 2.1

Notamos que após o banho-maria o álcool A reagiu com o reativo de Lucas após 1 minuto de aquecimento em banho-maria, o que se caracteriza por ser um álcool secundário, e já no caso dos já nos casos dos álcoois C e D nada pode ser observado.

Havendo dificuldade na reação, utilizamos oito gotas dos alcoóis C e D e três mL do ácido clorídrico concentrado, onde levamos os tubos ao banho-maria, o mesmo utilizado anteriormente e com mesma temperatura

Observamos no que após alguns minutos em banho-maria ocorreu uma pequena mudança de coloração no tubo C, que não ocorreu no tubo D.

Resultados em discussões:

Nas bibliografias consultadas, explica-se que para saber se um álcool é primário, secundário ou terciário, utiliza-se o Teste de Lucas, que se baseia na diferença de reatividade das três classes de alcoóis relativamente aos haletos de hidrogênio.

A formação de um cloreto de alquilo a partir de um álcool é denunciada pela turvação que se produz quando o cloreto de separa da solução; o tempo que a turvação leva a aparecer constitui, por isso, uma medida de reatividade do álcool.

Assim, os alcoóis terciários reagem imediatamente com o reagente de Lucas, os secundários levam cinco minutos e os primários não reagem apreciavelmente, em temperatura ambiente.

Após a prática, constatamos o seguinte:

No tubo A, contendo álcool secundário, houve modificação visual após 1 minuto no banho-maria, denotando que a reação ocorre lentamente, ao contrário do tubo B, contendo um álcool terciário, em que observamos a nítida mudança de coloração, instantaneamente à adição do reativo de Lucas, salientando que a reação de substituição em alcoóis terciários ocorre rapidamente.

No tubo C, após dificuldade na identificação, executamos o teste com HCl concentrado, ocorrendo modificação da coloração após 5 minutos, identificando que é um álcool secundário.

O álcool no tubo D, não houve reação nenhuma, significando que o reagente HCl sozinho não foi suficiente para reagir com o álcool.

Questões:

1. Classifique os alcoóis A, B, C e D em primários, secundários e terciários, justificando.

Tubo:

Classificação do Álcool:

Tubo A

Álcool secundário

Tubo B

Álcool terciário

Tubo C

Álcool secundário

Tubo D

Álcool primário

O álcool A, C3H8O, é um álcool secundário, pois ele reagiu lentamente com o reativo de Lucas, no banho-maria foi possível perceber a reação, finalmente porque obteve uma coloração esbranquiçada, característica da reação do álcool com este reagente.

O álcool B, C4H10O, é um álcool terciário, pois ele reagiu imediatamente com o reativo de Lucas, apresentando imediata turvação e coloração branca quando adicionado o reagente.

O álcool C, C4H10O (isomeria de posição), é um álcool secundário, pois ele reagiu lentamente com o HCl,apresentando uma turvação mínima de se observar.

O álcool D, C3H8O, é um álcool primário (ele possui a mesma fórmula molecular por que é isômero de posição) porque não reagiu em nenhum dos testes realizados.

2. Faça as equações que evidenciam as reações ocorridas, utilizando o mecanismo.

Tubo A: Álcool Secundário – C3H8O

Álcool Isopropilico

Mecanismo:

1ª Etapa:

2ª Etapa:

3ª Etapa:

Tubo B: Álcool Terciário – C4H10O

Terc-butanol

Mecanismo:

1ª Etapa:

2ª Etapa:

3ª Etapa:

Tubo C: Álcool Secundário – C4H10O (isômero de posição)

2- butanol

Etapa 1:

Etapa 2:

Etapa 3:

Tubo D: Álcool Primário - C3H8O

Mecanismo:

1-propanol

3. Qual a ordem de reatividade dos alcoóis para HX?

Ordem de reatividade dos haletos de hidrogênio:

HI > HBr > HCl (o HF geralmente não é reativo).

Ordem de reatividade dos alcoóis:

benzílico > terciário > secundário > primário

Os álcoois secundários, terciários e benzílicos podem reagir por um mecanismo que envolve a formação de carbocátions.

Explicação:

Na química orgânica, o grupo OH- aparecem nos alcoóis, fenóis e ácidos carboxílicos. Nesses compostos, o grupo OH não tem caráter básico nem a reatividade que caracteriza as bases inorgânicas. No entanto, substâncias muito reativas podem substituir o OH- dos alcoóis, fenóis e ácidos carboxílicos, dando origem a compostos orgânicos importantes.

Normalmente tem-se nessas reações a seguinte ordem de reatividade:

Álcool primário < álcool secundário < álcool terciário

Esta ordem é a inversa, relativa à de reatividade na eliminação do hidrogênio do grupo OH- dos álcoois. A ordem de reatividade dos halogenidretos permanece a mesma: HI > HBr > HCI.

Dessas observações resulta a reação usada na identificação de alcoóis, com o nome de teste de Lucas, fazendo o álcool reagir com HCI em presença de ZnCI2:

Reação imediata - álcool terciário

Reação lenta - álcool secundário

Não Reage - álcool primário

4. Determine o produto formado em maior quantidade na reação do HCl com:

a) 3–metil–butanol–2;

2-cloro-butano

1ª Etapa:

2ª Etapa:

3ª Etapa:

b) álcool neopentílico.

Mecanismo:

1ª Etapa:

2ª Etapa:

Rearranjo:

3ª Etapa:

2-cloro-2-metil-propano

5. Por que os alcoóis primários não sofrem rearranjo?

Os alcoóis primários não sofrem rearranjo simplesmente porque eles não reagem por este mecanismo, porque o efeito indutivo positivo, no caso do carbocátion, privilegia a formação do carbocátion secundário ou terciário.

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