李 多
(1徐州師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 江蘇 徐州 221116;2江蘇省姜堰中學(xué) 江蘇 姜堰 225500)
目前,在不少理科考生中存在著“重理輕文、輕視國(guó)學(xué)”的錯(cuò)誤思想,實(shí)不知“海納百川、有容乃大”?!秾O子兵法》及其衍生出來(lái)的成語(yǔ)典故,是中華民族智慧的結(jié)晶,其包含著觀察的敏捷性、方法的靈活性、思維的求異性、深刻性、創(chuàng)造性及哲理的豐富性。若能將其與解高考題有機(jī)融合,既能激發(fā)自己學(xué)習(xí)興趣、營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍、減輕學(xué)習(xí)的疲勞,培養(yǎng)自己的民族意識(shí),還能準(zhǔn)確、快速解高考化學(xué)計(jì)算試題。本文就“圍魏救趙”兵法思想談?wù)勗谟袡C(jī)合成中的應(yīng)用。
有機(jī)合成中有時(shí)會(huì)遇到這樣的情況,本意只想對(duì)某個(gè)官能團(tuán)進(jìn)行處理,結(jié)果卻影響了其他官能團(tuán)。防止對(duì)其他官能團(tuán)的影響,常常采用先保護(hù)后恢復(fù)的方法。有時(shí)官能團(tuán)取代的位置有多種可能性,但要求必須上到規(guī)定的位置上,那就要進(jìn)行官能團(tuán)的定位措施。這里正好使用了“圍魏救趙”的兵法,“圍魏救趙”戰(zhàn)爭(zhēng)的指揮者不去“救趙”卻去“圍魏”,通過(guò)“圍魏”,化被動(dòng)為主動(dòng),以最小的代價(jià)完成了“救趙”;它給我們的啟示是:“要有創(chuàng)造性,要能帶頭…不能總是別人在前面走,你在后面跟”(李政道語(yǔ))。我們?cè)诮庥袡C(jī)合成題時(shí),進(jìn)行官能團(tuán)的保護(hù)和恢復(fù)過(guò)程正如“圍魏救趙”。
例題1:2005年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了在烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究方面做出突出貢獻(xiàn)的3位化學(xué)家。烯烴復(fù)分解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了在一定條件下烯烴中碳碳雙鍵兩邊基團(tuán)的換位。
又已知:兩個(gè)醛分子在一定條件下可以發(fā)生加成反應(yīng):
現(xiàn)僅以丙烯為有機(jī)原料,經(jīng)過(guò)下列反應(yīng)可以分別合成重要的化工原料F和K,以F和K為原料可合成一種鏈狀高分子化合物M,其化學(xué)組成為(C12H20O4)n。
回答下列問(wèn)題:
⑴反應(yīng)①的反應(yīng)類型是________。
⑵反應(yīng)⑥、⑦中有一反應(yīng)是與HCl加成,該反應(yīng)是____(填反應(yīng)編號(hào)),設(shè)計(jì)這一步反應(yīng)的目的是_______。
⑶物質(zhì)M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:________。
⑷寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
反應(yīng)⑧:______________________________;
反應(yīng)⑩:______________________________。
[解析] 本題應(yīng)該結(jié)合給予的信息和指定的產(chǎn)物,采用正向思維和逆向思維有效結(jié)合的思維方式,分析信息,找出解題的突破口。B為ClCH2—CH=CH—CH2Cl, 水解后轉(zhuǎn)化為G:HOCH2—CH=CH—CH2OH,將G轉(zhuǎn)化為HOOC—CH=CH—COOH只要氧化就行了。考慮到-OH被氧化的同時(shí)碳碳雙鍵也被氧化,因此必須將碳碳雙鍵保護(hù)起來(lái)。先與HCl加成,等-OH被氧化后再消去HCl又轉(zhuǎn)化為碳碳雙鍵。
[答案] ⑴加成反應(yīng)
⑵⑥ 保護(hù)B(或G)分子中的C=C不被氧化
[點(diǎn)評(píng)] 在—OH、碳碳雙鍵同時(shí)存在時(shí),可以先“圍魏”,用HCl加成碳碳雙鍵后,氧化—OH為—COOH;再“救趙”,利用消去反應(yīng)恢復(fù)碳碳雙鍵。
例題2:苯環(huán)上原有的取代基對(duì)再進(jìn)入苯環(huán)的第二個(gè)取代基的位置有一定的影響,例如若苯環(huán)上已有—OH、—CH3(或烴基)、—Br時(shí),新導(dǎo)入的取代基主要進(jìn)入苯環(huán)的鄰位和對(duì)位;而當(dāng)苯環(huán)上已有—NO2、—SO3H等取代基時(shí),新導(dǎo)入的取代基主要進(jìn)入苯環(huán)的間位。
請(qǐng)寫出圖中①②⑤各步反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①____________________________。
②_____________、____________。
⑤____________________________。
[分析] 本題考查的是官能團(tuán)的取代位置,苯環(huán)上的取代基不同,對(duì)后來(lái)取代基的位置有直接影響。
[答案]
[點(diǎn)評(píng)] 第③步的反應(yīng),就是利用苯環(huán)上有了—Br,在上去—NO2,位置只能是—Br所連C的鄰位和對(duì)位,因?yàn)锳物質(zhì)不對(duì)稱,所以產(chǎn)物就有兩種。這種限制官能團(tuán)位置的有機(jī)合成方法,其實(shí)也體現(xiàn)了“圍魏救趙”的兵法思想。
總之,要想順利的完成這類問(wèn)題,必須全面掌握各類有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及相互轉(zhuǎn)化等知識(shí);同時(shí)還要具有較高的思維能力、抽象概括能力和知識(shí)遷移能力,在學(xué)習(xí)中如能運(yùn)用《孫子兵法》中提出的規(guī)律和哲理,就能在解題的戰(zhàn)役中立于不敗之地。