摘 要:通過近幾年江蘇高考化學(xué)試題中有機物合成路線設(shè)計的考查,歸納有機合成路線的常見方法和題型,以期對學(xué)生的有效備考和教學(xué)實踐有促進作用。
關(guān)鍵詞:有機合成的知識;方法;類型;解析
一、有機合成常用解題方法
1.正向合成分析法
此法是一種正向思維方法,其特點是從已知原料入手,先找出合成最終產(chǎn)物所需的下一步產(chǎn)物(中間產(chǎn)物),并同樣找出它的下一步產(chǎn)物,如此繼續(xù),直至到達最終產(chǎn)品為止。
2.逆向合成分析法
其特點是從產(chǎn)物出發(fā),由后向前推,先找出產(chǎn)物的前一步原料(中間產(chǎn)物),并同樣找出它的前一步原料,如此繼續(xù)直至到達簡單的初始原料為止
3.正向、逆向合成分析法結(jié)合運用
先用“順推法”縮小范圍和得到一個大致結(jié)構(gòu),再用“倒推法”來確定細微結(jié)構(gòu)。一般正向合成分析法主,逆向合成分析法為輔。
二、有機合成的常見題型
1.一個官能團“變”兩個
參考答案:
2.“移動”官能團
3.基團的保護
例3.寫出由物質(zhì)A
【分析】 物質(zhì)A在氫氧化鈉的溶液下先取代,生成醇,醇氧化成醛,醛在催化劑下繼續(xù)氧化成羧酸,但A物質(zhì)中有碳碳雙鍵,也容易被氧化,在氧化羥基之前,一定先與HCl的加成反應(yīng)再氧化羥基。
參考答案:
4.官能團引入的順序
例4.據(jù)《中國制藥》報道,化合物C是用于合成抗“非典”藥品(鹽酸袪炎痛)的中間體,其合成路線為:
已知:
【分析】 由D物質(zhì)看出氨基和羧基是鄰位,所以甲苯先硝化,再氧化甲基,然后還原硝基。若甲苯先還原硝基,再氧化甲基,那么氨基也被氧化了。因此合成過程中一定要注意官能團引入的順序和相互轉(zhuǎn)化時的氧化和還原。
參考答案:
5.碳鏈的增長
【分析】 本題的有機合成題,要采用正向思維和逆向思維相結(jié)合的分析方法。由原料合成產(chǎn)物聚對苯二甲酸對苯二甲酯,由產(chǎn)物不難推出對苯二甲酸和對苯二甲醇縮聚反應(yīng)制得。原料先水解對苯二甲醛,然后對苯二甲醛分別還原和氧化得到對苯二甲醇和對苯二甲酸即可。
參考答案:
三、有機合成遵循的原則
第一,起始原料要廉價、易得、低毒、低污染——通常采用4個C以下的單官能團化合物和單取代苯。
第二,盡量選擇步驟最少的合成路線——以保證較高的產(chǎn)率。
第三,滿足“綠色化學(xué)”的要求。
第四,操作簡單、條件溫和、能耗低、易實現(xiàn)。
第五,尊重客觀事實,按一定順序反應(yīng)。
總之,在設(shè)計有機合成路線時,要從原料與產(chǎn)品的組成和結(jié)構(gòu)的差異入手,運用試題給出的信息,以被合成的復(fù)雜有機物為起點,找出產(chǎn)物和原料的各種中間產(chǎn)物,依次向前倒推的逆向思維方法,是設(shè)計合成路線的科學(xué)思維方法。這其中涉及官能團的引入、消除和衍變(包括位置的改變)、保護以及碳鏈的改變等。
(作者單位 江蘇省昆山震川高級中學(xué))
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