卢卡斯试剂的性质与使用说明

卢卡斯试剂，英文名为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。卢卡斯试剂鉴别醇的原理是其体系中的氯会取代短链醇中的羟基，生成不溶于水的氯代烷从而呈现沉淀。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，近年来这一方法已经被各种光谱和色谱分析方法所取代。

图1 卢卡斯试剂鉴别醇的现象图

理化性质

卢卡斯试剂是氯化锌溶于高浓度盐酸的混合物溶液，具有显著的酸性，其体系中的二价锌离子具有活化醇羟基的作用，它和醇类化合物的反应目前普遍认为是一种亲核取代反应机理。卢卡斯测试基于一级醇、二级醇和三级醇和氯化氢反应速率的不同，可用于分析化学领域中醇类化合物的鉴别。

鉴别醇

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。现象如下：一是无可见反应，溶液不变浑浊，原物质为一级醇。二是溶液在3到5分钟之内变为云雾状，原物质为二级醇。三是溶液立即变成云雾状，发生相分离，原物质为三级醇，如2-甲基-2-丁醇。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。[1]

使用说明

使用卢卡斯试剂导致实验失败的可能原因有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，由此可以看出，HCl和氯化锌都参与了反应过程，试剂中氯化锌和HCl的浓度是决定反应速率的重要因素。氯化锌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。此外，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，生成的低级氯代烃易挥发也容易导致实验失败。

参考文献

[1] Lucas, H. J. A New Test for Distinguishing the Primary, Secondary and Tertiary Saturated Alcohols. Journal of the American Chemical Society. 1930, 52 (2): 802–804.