Reagente de Collins – Oxidante de Alcoóis primários e secundários

POR Pedro Coelho

Publicado: domingo, 1 de setembro de 2019

Compartilhe :

Desenvolvido no final da década de 60 por Joseph C. Collins, Wendell W. Hess e Forrest J. Frank, o Reagente de Collins (fórmula química: C₁₀H₁₀CrN₂O₃) é uma mistura de trióxido de cromo (VI) com piridina em diclorometano, que é mais usada para oxidar seletivamente álcoois primários em aldeídos e álcoois secundários em cetonas, suportando muitos outros grupos funcionais dentro da molécula.

Esquema de reação do Reagente de Collins

Esse reagente também pode ser usado como uma alternativa ao Reagente de Jones e ao clorocromato de piridínio (que em inglês é “Pyridinium Chlorochromate”, PCC) na oxidação de álcoois secundários em cetonas. Além disso, esse reagente é especialmente útil para oxidações de compostos sensíveis a ácidos.

Oxidação de Álcoois Primários em Aldeídos

A oxidação de álcoois é geralmente realizada em diclorometano com um excesso de quantidade seis vezes maior do Reagente de Collins. Apesar da grande quantidade necessária, o Reagente de Collins fornece rendimentos mais elevados se comparado com outros reagentes mais modernos.

O Reagente de Collins oxida 1-heptanol a 1-heptanal com um rendimento de 70-84%. Além disso, esse reagente oxida álcoois alílicos primários, como geraniol e nerol, em geranial e neral, sem isomerização, como nos podemos ver nas equações abaixo:

Oxidação do geraniol em geranial

Oxidação do nerol em neral

Oxidação de Álcoois Secundários a Cetonas

O Reagente de Collins é usado na oxidação de grupos funcionais sensíveis a ácido, como acetais, ligações duplas, oxiranos e tioéteres que não são afetados por ele, embora haja exceções.

Esse reagente oxida compostos como exo-7-hidroxibiciclo (4.3.1) deca-2,4,8-trieno em biciclo (4.4.1) deca-2,4,8-trieno-7-ona com uma eficiência de cerca de 64%. Esse reagente é capaz de oxidar grupos funcionais de álcool secundário, como nós podemos ver no exemplo abaixo, na oxidação da β-hidroxi- (Z) -O-alquiloximas na correspondente β-ceto-O-alquiloximas.

Oxidação da β-hidroxi- (Z) -O-alquiloximas na correspondente β-ceto-O-alquiloximas

Manuseio, Armazenamento, Precauções e as Alternativas ao Reagente de Collins

Esse reagente é uma das várias alternativas que estão disponíveis para a oxidação de álcoois primários e secundários em aldeídos e cetonas. No entanto, não é algo muito recomendado para se trabalhar, pois esse reagente é bem difícil e perigoso de se preparar, porque ele é extremamente higroscópico (absorve umidade do ar) e pode inflamar durante o seu preparo. 

O reagente deve ser armazenado a 0 ° C sob nitrogênio ou argônio em um recipiente fechado, protegido da luz. Todos os reagentes de cromo (VI) devem ser manuseados com muito cuidado, sendo que a sua mutagenicidade está bem documentada em literatura. Além disso, esse reagente deve ser preparado e manuseado num exaustor devido aos seus riscos.

Durante um processo de oxidação com esse reagente, tipicamente uma grande quantidade dele (cerca de seis vezes a quantidade de diclorometano usada no processo) acaba sendo necessária para que ocorra a reação, e devido a esses problemas, as oxidações de PCC e dicromato de piridínio (que em inglês é “Pyridinium dichromate”, PDC) acabam substituindo a Oxidação de Collins por serem mais vantajosas.

Referências

• https://www.revolvy.com/page/Collins-reagent (acessado em 05/07/2019 às 19:20)
• https://nptel.ac.in/courses/104101005/downloads/LectureNotes/chapter%2013.pdf (acessado em 05/07/2019 às 19:42)
• http://reag.paperplane.io/00001268.htm (acessado em 05/07/2019 às 20:22)
• J.C. Collins, W.W. Hess e F.J. Frank, Dipyridine-chromium(VI) oxide oxidation of alcohols in dichloromethane, in Tetrahedron Letters, vol. 9, nº 30, 1968, pp. 3363–3366

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou estudante de engenharia civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)