Reagente de Collins – Oxidante de Alcoóis primários e secundários

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.

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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:

oxidaçao-geraniol-geranial
Oxidação do geraniol em geranial
oxidaçao-alcool-aldeido-reagente-collins
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.

oxidaçao-alcool-cetona-reagente-collins
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


Sobre o autor


Pedro Coelho Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança no trabalho e técnico em informática, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e outros cursos. Se você acha legal esse projeto, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e ajude-nos a divulgar essa ideia, compartilhando com seus amigos as nossas postagens.

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