El esquema de reacción para la síntesis de cloruro de terc-butilo a partir de alcohol de terc-butilo utilizando CaCl2 se puede representar de la siguiente manera:
(CH3)3COH (alcohol terc-butílico) + HCl (ácido clorhídrico) -> (CH3)3CCl (cloruro de terc-butilo) + H2O (agua)
En esta reacción, el alcohol terc-butílico reacciona con ácido clorhídrico para formar cloruro de terc-butilo y agua. Sin embargo, la presencia de agua puede revertir la reacción, dando lugar a la formación de alcohol terc-butílico y ácido clorhídrico.
Aquí es donde entra en juego el cloruro de calcio anhidro. Actúa como desecante, lo que significa que absorbe moléculas de agua de la mezcla de reacción. Al eliminar el agua, se desplaza el equilibrio hacia la formación de cloruro de terc-butilo y se evita que se produzca la reacción inversa.
El cloruro de calcio anhidro tiene una fuerte afinidad por el agua debido a su naturaleza higroscópica. Las moléculas de agua en la mezcla de reacción son atraídas por la superficie de las partículas de cloruro de calcio y quedan unidas a ellas. Esto reduce efectivamente el contenido de agua en la mezcla de reacción, promoviendo que la reacción deseada se desarrolle de manera más eficiente.
Además, el cloruro de calcio anhidro sirve como ácido de Lewis suave, que puede facilitar la protonación del oxígeno del alcohol en el alcohol terc-butílico. Esta protonación mejora la reactividad del alcohol hacia la reacción de sustitución nucleofílica con el ion cloruro del ácido clorhídrico, lo que finalmente conduce a la formación de cloruro de terc-butilo.
En resumen, el cloruro de calcio anhidro actúa como agente deshidratante en la síntesis de cloruro de terc-butilo a partir de alcohol terc-butílico. Elimina el agua de la mezcla de reacción, impulsando el equilibrio hacia la formación de cloruro de terc-butilo y evitando la reacción inversa. Su naturaleza higroscópica y su suave acidez de Lewis contribuyen a su eficacia en este proceso sintético.
