Alogenoalcani: analisi qualitativa, test con nitrato di argento alcolico, reazione di Finkelstein

Gli alogenoalcani o alogenuri alchilici sono composti organici in cui uno o più atomi di idrogeno presenti in un alcano vengono sostituiti da atomi di alogeno ovvero fluoro, cloro, bromo e iodio.

A seconda della posizione dell’alogeno nella catena carboniosa si distinguono alogenoalcani primari, secondari e terziari che mostrano diversa reattività.

Per l’analisi qualitativa degli alogenoalcani possono essere usati due saggi che sono tra loro complementari. Uno è indicato per la determinazione degli alogenuri alchilici terziari mentre l’altro è indicato per gli alogenuri alchilici primari.

Saggi specifici

Il primo test è eseguito con nitrato di argento alcolico e il secondo con ioduro di sodio e acetone.

Il test con nitrato di argento alcolico dipende dalla velocità della reazione tra il nitrato di argento e l’alogeno con formazione di un alogenuro di argento insolubile (il test non è adatto ai fluoroalcani).

Lo ione argento catalizza reazioni che avvengono con meccanismo SN1 in cui è prevista la formazione di un carbocatione. Pertanto l’ordine di reattività è: terziario > secondario > primario. Gli alogenoalcani  terziari e secondari danno luogo alla formazione di un precipitato mentre gli alogenuri alchilici primari non danno precipitato.

Se nell’alogenoalcano è presente il cloro si avrà un precipitato bianco mentre se è presente bromo o iodio il precipitato è di colore giallo pallido. Poiché è difficile distinguere bene tra questi colori si può filtrare il precipitato e aggiungere una soluzione diluita di ammoniaca: se è presente il cloro si verifica la dissoluzione del precipitato a causa della formazione del complesso diammonoargento Ag(NH3)2+ e la soluzione appare incolore.

Se è presente il bromo il precipitato non dà luogo a solubilizzazione cosa che avviene usando una soluzione di ammoniaca concentrata.

Se è presente lo iodio non si ha alcuna solubilizzazione del precipitato anche per aggiunta di una soluzione di ammoniaca concentrata.

Il secondo test è fatto con ioduro di sodio e acetone e prende il nome di reazione di Finkelstein. In tale reazione di sostituzione che avviene con meccanismo SN2 lo ioduro agisce da nucleofilo e l’ordine di reattività è primario > secondario > terziario.

Tale reazione sfrutta il fatto che mentre lo ioduro di sodio è solubile in acetone mentre il cloruro e il bromuro di sodio sono insolubili in acetone quindi se nell’alogenoalcano è presente cloro o bromo si avrà la precipitazione rispettivamente del cloruro di sodio o del bromuro di sodio secondo la reazione:

reazione

La formazione di un precipitato bianco è indice della presenza di cloro o bromo.

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