Lucas-Probe

Die Lucas-Probe (auch Lucas-Test) ist eine Nachweisreaktion in der organischen Chemie zur Unterscheidung von primären, sekundären und tertiären Alkoholen. Dabei reagieren Alkohole abhängig von der Stellung der Hydroxygruppe im Molekül des Alkohols unterschiedlich schnell oder gar nicht. Da sich der Alkohol vollständig in dem zugegebenen Lucas-Reagenz lösen muss, ist der Test auf Alkohole mit weniger als sechs Kohlenstoffatomen beschränkt^[1].

Das Reagenz

Als Lucas-Reagenz – benannt nach Howard J. Lucas – wird eine Lösung von Zinkchlorid in konzentrierter Salzsäure bezeichnet; dabei ist die Salzsäure reaktiver Bestandteil und Zinkchlorid dient als Katalysator. Diese Mischung war bereits vor der Publikation seines Tests von Norris und Taylor ^[2] für andere Zwecke benutzt worden, wie Lucas selbst schreibt ^[3].

Durchführung

negativer (links) und positiver Lucastest

Zur Durchführung des Lucas-Tests werden einige Tropfen des zu testenden Alkohols in das Lukas-Reagenz gegeben und geschüttelt. Der Test ist positiv, wenn sich eine milchig-trübe Flüssigkeit bildet. Dies geschieht abhängig von der Stellung der Hydroxygruppe im Molekül.

• Primäre Alkohole (= das Kohlenstoffatom der Hydroxygruppe ist mit maximal einem weiteren Kohlenstoffatom verbunden) reagieren nur durch Erhitzen der Probe ^[1].

Beispiele: Ethanol oder 1-Propanol

• Sekundäre Alkohole (= das Kohlenstoffatom der Hydroxygruppe ist mit zwei weiteren Kohlenstoffatomen verbunden) reagieren innerhalb von etwa fünf Minuten.

Beispiele: 2-Propanol oder 2-Butanol

• Tertiäre Alkohole (= das Kohlenstoffatom der Hydroxygruppe ist mit drei weiteren Kohlenstoffatomen verbunden) reagieren augenblicklich.

Beispiel: 2-Methyl-2-propanol.

Die Reaktionszeit ist umso länger, je kleiner das Verhältnis von Reagenz zu Alkohol ist und je tiefer die Temperatur ist.

Erklärung

Niedermolekulare Alkohole lösen sich sehr gut in Wasser und auch im Lucas-Reagenz. Je nach Stellung der Hydroxygruppe reagieren die Alkohole mit dem Reagenz, indem die OH-Gruppe durch ein Chloratom substituiert wird. Die reaktionsträgen primären Alkohole reagieren nicht merklich, und die Lösung bleibt klar. Sekundäre Alkohole reagieren in wenigen Minuten, und der entstehende Chlorkohlenwasserstoff trübt zunächst die Lösung und scheidet sich dann als wasserunlösliche Phase ab. Die wesentlich reaktiveren tertiären Alkohole zeigen augenblicklich eine Trübung und Phasentrennung:

Ausnahmen

Ausnahmen bilden Benzylalkohol und Allylalkohol, bei denen die Reaktion, den tertiären Alkoholen gleich, und somit sofort eintritt. Beim Allylalkohol kommt außerdem dazu, dass durch die Löslichkeit des entstehenden Allylchlorids im Lucas-Reagenz die Trübung ausbleibt.

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Paula Y. Bruice und Thomas Lazar, Organische Chemie (2007), S. 502 ISBN: 978-3-8273-7190-4
2. ↑ Norris and Taylor, J. Am. Chem. Soc 46, 753 (1924)
3. ↑ H.J. Lucas,J. Am. Chem. Soc 52, 802 (1930)

Literatur

• Heinz G. O. Becker: Organikum: organisch-chemisches Grundpraktikum. 23. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2009, ISBN 978-3-527-32292-3, S. 700 (bearbeitet von Rainer Beckert).
• Unterscheidung von primären, sekundären und tertiären Alkoholen. Lehramt Chemie - Dr. Reiß an der Philipps-Universität Marburg. (Zugriff am 27. Januar 2009)