[科普中国]-卢卡斯试剂

卢卡斯试剂（英语：Lucas' reagent）是无水氯化锌溶于高浓度盐酸所配制成的一种溶液。这种溶液被用于鉴别区分低分子量的醇。反应中氯会取代短链醇中的羟基，生成不溶于水的氯代烷，呈现沉淀。自从1930年被霍华德·卢卡斯报导以来，这个测试方法已经成为标准的鉴别方法。

简介卢卡斯试剂又称盐酸—氯化锌试剂，适用于3一6个碳原子的伯 、仲、叔醇的特征鉴别。在温水浴中试剂与叔醇，立 即反应、发热并产生卤代烃油状物，该油状物不溶于反应试剂而呈浑浊并分层。在温水浴中试剂与仲醇反应稍慢，需几分钟时间，呈浑浊而分层，发热不明显；而试剂与伯醇在常温下几小时也难分层 。利用上 述反应速度的不同，卢卡斯试剂作为实验室区别伯、仲、叔醇的一种试剂 。

在有机分析中用作伯、仲、叔醇的鉴别试剂。叔醇或苄醇与该试剂混合后，溶液立即浑浊或分层：5～10min内分层的为仲醇，不分层的为伯醇。1

制备传统方法将无水氯化锌在蒸发皿中加热熔融,稍冷后在干燥器中冷至室温，取出捣碎，称取136g溶于90ml浓盐酸中 （溶解时有大量气体和热量放出）冷却后贮于试剂瓶中，塞紧瓶塞，备用 。

此法配制的卢卡斯试剂稳定性较差，放置时间短，使用时要求临时配制，实验效果不稳定，现象不明显、且配置方法复杂。

改进称取5g锌粒，先用HCl 5ml按1：1 洗涤去掉氧化物，然后用干净滤纸条吸干。将锌粒放人200ml 烧杯中 ，把烧杯放在通风橱内用量筒量取40ml 浓HCl于烧杯 中，此时锌粒溶解并有大量气体和热量放出，溶解完全后，稍冷却转人200ml 试剂 瓶中，再加人60ml 浓 HCI ，塞紧瓶塞即得到盐酸氯化锌试剂 。

实验方法在3支大试管中分别加上述改进方法配制的试剂各1ml，然后在各试管中分别加人正丁醇、仲丁醇、叔丁醇各 5 滴，振荡。放在温水浴中加热，观察试管内溶液变浑浊的时间 。叔丁醇加人卢卡斯试剂后振荡，2min内即变浑浊， 静置后分层。仲醇加人卢卡斯试剂后，在温水浴中加热数分钟后，振荡试管静置，溶液慢慢出现浑浊， 然后分层，而正丁醇在加热的情况1h也不分层。

将上述配制的卢卡斯试剂放置一段时间后，再进行稳定性实验。通过试验，试剂放置20d左右仍然较稳定，能与叔丁醇在2min之内出现浑浊并分层；在温水浴能与仲丁醇在10min之内出现浑浊并分层，而滴入正丁醇不出现浑浊和分层。

试验失败原因1、卢卡斯试剂不够灵敏：醇与卢卡斯试剂反应是单分子亲核取代反应机理，可表示如下：

由此可以看出，HCl和ZnCl2都参与了反应过程，试剂中ZnCl2和HCl的浓度是决定反应速率的重要因素。

ZnCl2和 浓 盐 酸不但要有恰当的配比，还应该具有足够高的浓度，试剂才会具有足够高的 灵敏度。

2、生成的低级氯代烃易挥发

卢卡斯试验生成的低级氯代烃的沸点比较低，相对密度都低于卢卡斯试剂。以正丁基氯、仲丁基氯和叔丁基氯为例，它们的沸点和相对密度如下表：

可见卢卡斯试验中生成的低级氯代烃是容易挥发散失的。由于仲醇反应较慢，伯醇反应更慢，氯代烷烃一边生成一边挥发，所以不容易形成显著的浑浊或分层现象；实验中发现，即使是反应最快的叔醇，原先出现的浑浊或分层现象时间稍长也会消失。因此生成的氯代烃挥发散失也是导致卢卡斯试验失败的原因之一。

卢卡斯测试卢卡斯测试基于伯醇、仲醇和叔醇和氯化氢反应速率的不同：

ROH + HCl → RCl + H2O

等物质的量的ZnCl2和盐酸组成了卢卡斯试剂，在盐酸的作用下，醇中的羟基发生质子化，脱去一分子水形成碳正离子，碳正离子和氯离子结合生成氯代烷。反应的快慢和醇对应的碳正离子稳定性有关，由于烃基的推电子性，叔碳正离子最稳定，容易生成，而伯碳正离子最不稳定，难以生成，所以可以通过反应的快慢判断低级醇的结构。

各类醇与卢卡斯试剂的反应速率：苯甲型醇，烯丙型醇，叔醇>仲醇>伯醇：

无可见反应，溶液不变浑浊，原物质为伯醇。

溶液在5到10分钟之内变为云雾状，原物质为仲醇。

溶液立即变成云雾状，发生相分离，原物质为叔醇。

此外，由于p-π共轭，苯甲型醇、烯丙型醇也很容易形成碳正离子而与卢卡斯试剂迅速反应。低级一元醇且是六个碳以下的醇，在反应中卢卡斯试剂与醇发生取代反应。

本词条内容贡献者为:

江长胜 - 教授、博导 - 西南大学