Les conditions réactionnelles utilisées pour les alcools primaires, soit une solution
aqueuse de HCl en présence du catalyseur ZnCl 2 , représentent un test spécique des
alcools appelé test de Lucas. Ce test permet de distinguer les alcools primaires des alcools secondaires ou tertiaires. En effet, le ZnCl 2 est un catalyseur qui augmente la vitesse
de la réaction en polarisant davantage la liaison COO. Son action est tout aussi efcace dans une réaction impliquant un alcool primaire que celle impliquant un alcool
secondaire ou tertiaire. Cependant, dans le cas des alcools secondaires et tertiaires, ce
catalyseur n’est simplement pas nécessaire, puisque la rupture peut s’effectuer d’ellemême, engendrant un carbocation relativement stable. Lorsqu’un alcool est ajouté aux
réactifs HCl et ZnCl 2 , à la température ambiante, pour effectuer le test de Lucas, la réaction est très rapide, voire instantanée, pour les alcools tertiaires, et une turbidité de la
solution est immédiatement observée en raison de la formation du composé halogéné
insoluble en solution aqueuse. Par contre, pour un alcool primaire, la réaction est très
lente, impliquant plusieurs heures de chauffage. La solution demeure ainsi transparente durant le test de Lucas à la température ambiante. Les alcools secondaires, quant
à eux, ont des vitesses intermédiaires de réaction. En cas de doute au moment de la
distinction entre un alcool secondaire et un alcool tertiaire, il suft de procéder à une
réaction avec le HCl concentré en l’absence de ZnCl 2 . Dans ces conditions, seul l’alcool
tertiaire réagit rapidement.
Exercice 10.6 Lorsque le 1-méthylcyclopentanol réagit avec une solution
d’acide chlorhydrique concentrée, le 1-chloro-1-méthylcyclopentane est obtenu.
a) Écrivez l’équation globale pour cette réaction.
b) Illustrez le mécanisme réactionnel.
c) Dessinez le diagramme énergétique de cette réaction. Prenez soin de bien
dénir les axes et de déterminer les réactifs, les produits, les intermédiaires
réactionnels, les énergies d’activation (E a ) et la variation d’enthalpie (ΔH)
de la réaction. Considérez que la réaction est exothermique.
d) Quelle est la loi de vitesse pour la réaction globale ?
e) Quelle sera l’incidence sur la vitesse de la réaction si l’acide chlorhydrique
est remplacé par l’acide bromhydrique ? Expliquez votre réponse.
Exercice 10.7 Soit la réaction suivante.
a) Complétez cette réaction en écrivant la structure de tous les produits en deux
dimensions.
b) Quelle sera l’incidence sur la vitesse de la réaction si l’acide iodhydrique est
remplacé par l’acide chlorhydrique ? Expliquez votre réponse.
c) Quelle sera l’incidence sur la vitesse de la réaction si l’acide iodhydrique est remplacé par l’acide chlorhydrique en présence de ZnCl 2 ? Expliquez votre réponse.
Exercice 10.8 Complétez les réactions suivantes en indiquant la structure du
produit organique obtenu et illustrez le mécanisme réactionnel.
La détermination de la nature
de l’alcool (primaire, secondaire et tertiaire) est basée sur
l’apparition d’un composé
halogéné qui s’avère être
insoluble dans le réactif de
Lucas (solution aqueuse de
HCl et de ZnCl 2 ). Par conséquent, le test de Lucas n’est
efcace que pour des alcools de faible masse molaire
(alcools ayant six carbones et
moins) qui se doivent d’être
initialement solubles dans le
réactif de Lucas.
REMARQUE
454 Chapitre 10 Alcools, phénols et thiols
aqueuse de HCl en présence du catalyseur ZnCl 2 , représentent un test spécique des
alcools appelé test de Lucas. Ce test permet de distinguer les alcools primaires des alcools secondaires ou tertiaires. En effet, le ZnCl 2 est un catalyseur qui augmente la vitesse
de la réaction en polarisant davantage la liaison COO. Son action est tout aussi efcace dans une réaction impliquant un alcool primaire que celle impliquant un alcool
secondaire ou tertiaire. Cependant, dans le cas des alcools secondaires et tertiaires, ce
catalyseur n’est simplement pas nécessaire, puisque la rupture peut s’effectuer d’ellemême, engendrant un carbocation relativement stable. Lorsqu’un alcool est ajouté aux
réactifs HCl et ZnCl 2 , à la température ambiante, pour effectuer le test de Lucas, la réaction est très rapide, voire instantanée, pour les alcools tertiaires, et une turbidité de la
solution est immédiatement observée en raison de la formation du composé halogéné
insoluble en solution aqueuse. Par contre, pour un alcool primaire, la réaction est très
lente, impliquant plusieurs heures de chauffage. La solution demeure ainsi transparente durant le test de Lucas à la température ambiante. Les alcools secondaires, quant
à eux, ont des vitesses intermédiaires de réaction. En cas de doute au moment de la
distinction entre un alcool secondaire et un alcool tertiaire, il suft de procéder à une
réaction avec le HCl concentré en l’absence de ZnCl 2 . Dans ces conditions, seul l’alcool
tertiaire réagit rapidement.
Exercice 10.6 Lorsque le 1-méthylcyclopentanol réagit avec une solution
d’acide chlorhydrique concentrée, le 1-chloro-1-méthylcyclopentane est obtenu.
a) Écrivez l’équation globale pour cette réaction.
b) Illustrez le mécanisme réactionnel.
c) Dessinez le diagramme énergétique de cette réaction. Prenez soin de bien
dénir les axes et de déterminer les réactifs, les produits, les intermédiaires
réactionnels, les énergies d’activation (E a ) et la variation d’enthalpie (ΔH)
de la réaction. Considérez que la réaction est exothermique.
d) Quelle est la loi de vitesse pour la réaction globale ?
e) Quelle sera l’incidence sur la vitesse de la réaction si l’acide chlorhydrique
est remplacé par l’acide bromhydrique ? Expliquez votre réponse.
Exercice 10.7 Soit la réaction suivante.
a) Complétez cette réaction en écrivant la structure de tous les produits en deux
dimensions.
b) Quelle sera l’incidence sur la vitesse de la réaction si l’acide iodhydrique est
remplacé par l’acide chlorhydrique ? Expliquez votre réponse.
c) Quelle sera l’incidence sur la vitesse de la réaction si l’acide iodhydrique est remplacé par l’acide chlorhydrique en présence de ZnCl 2 ? Expliquez votre réponse.
Exercice 10.8 Complétez les réactions suivantes en indiquant la structure du
produit organique obtenu et illustrez le mécanisme réactionnel.
La détermination de la nature
de l’alcool (primaire, secondaire et tertiaire) est basée sur
l’apparition d’un composé
halogéné qui s’avère être
insoluble dans le réactif de
Lucas (solution aqueuse de
HCl et de ZnCl 2 ). Par conséquent, le test de Lucas n’est
efcace que pour des alcools de faible masse molaire
(alcools ayant six carbones et
moins) qui se doivent d’être
initialement solubles dans le
réactif de Lucas.
REMARQUE
454 Chapitre 10 Alcools, phénols et thiols