潘志華
有機合成是高考的活躍題型,也是考生最容易拉開檔次的題型;由于涉及的知識面廣,關(guān)系錯綜復(fù)雜,有時原料與產(chǎn)物之間跨度大,難以找出問題的突破口,本文介紹解合成題最常用的方法——逆推法。
一、必備知識
1.常見官能團的性質(zhì)。
2.有機反應(yīng)的類別、條件。
3.各有機物(官能團)之間的衍變關(guān)系。
4.官能團的引入和消除。
5.官能團位置的改變。
6.碳骨架的增減(一般以信息的形式出現(xiàn))。
二、能力基礎(chǔ)
1.敏捷接受題給信息的能力:通過閱讀題給信息,將它們吸收過來,與已掌握的知識結(jié)合起來。有些信息可能沒學(xué)過,要從斷鍵方式上去理解。
2.消化和重組題給信息的能力:將所接受的信息與已有的知識相結(jié)合,形成新的知識網(wǎng)絡(luò),遷移到新情境中去。
3.在分析、評價的基礎(chǔ)上應(yīng)用信息的能力:在研讀、分析題給信息時,應(yīng)能敏銳的覺察到題給信息的目的性和它向更深一層拓展的可能性。
三、題型分析
針對分子結(jié)構(gòu)的骨架和官能團這兩部分的變或不變,有四種類型:
1.骨架與官能團不變而官能團的位置變化。
2.骨架不變而官能團變。
3.骨架變而官能團不變。
4.骨架與官能團都變。
四、基本思路
1.讀通讀懂信息:題中的信息是物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的重要一環(huán),要認(rèn)真分析信息中牽涉到哪些官能團與原料、產(chǎn)品或中間產(chǎn)物之間的聯(lián)系。
2.分析碳鏈的變化:有無碳鏈的增長或縮短,有無成環(huán)或開環(huán)。
3.分析官能團的改變:引入了什么官能團,是否要注意官能團的保護。
4.采用逆推法將目標(biāo)有機物分解成若干片斷,設(shè)法將片斷(小分子)拼接,找出合成途徑。
5.在合成時可能會產(chǎn)生多種不同的方法和途徑,應(yīng)選擇最合理、最簡單的途徑。
五、典題例析
例1提示:
已知:
R-CH=CH2HBr/過氧化物R-CH2-CH2-Br
請設(shè)計合理方案從
CHClCH2COOH合成CH2CH2OCO
(用反應(yīng)流程圖表示,并注明反應(yīng)條件)
解析由逆推法可知:
CH2CH2OCO
CH2CH2OHCOOH
CH2CH2BrCOOH
CHCH2COOH
CHClCH3
COOH。有的同學(xué)認(rèn)為
CH2CH2OCO
CH2CH2OHCOOH
CHCH2COOH
CHClCH3
COOH
路線更簡捷,但是-CH=CH2與H2O加成時,-OH不一定在H多的碳上;此外,也沒有利用題目中所給的信息,充分利用題目中的新信息是合成突破的重要方法。
所以,答案為:
例2已知有如下化學(xué)反應(yīng):
①苯磺酸在稀酸中可以水解:
SO3H+H2OH2SO4+H2SO4
②苯酚與濃硫酸易發(fā)生磺化反應(yīng):
OH+2H2SO4(濃)△
SO3HOHSO3H
+2H2O
請用化學(xué)方程式表示以苯、水、液溴、濃硫酸、燒堿為原料合成OHBr ? ? ? ? 的過程。
解析OH與Br2的取代發(fā)生在與-OH相應(yīng)的兩個鄰位和一個對位上;而鄰溴苯酚的結(jié)構(gòu)是OHBr,只是-OH的一個鄰位上的H被Br取代,所以O(shè)H在與Br2發(fā)生取代時,其-OH的一個鄰位和一個對位上必須有其他官能團暫時占據(jù);而題給兩條信息恰能滿足這一點。綜合上述即可順利完成逆推:
OHBrH2O
SO3HHO3SOHBrBr2SO3HHO3SOH濃H2SO4OHNaOHH2O
Br
Br2Fe
得相關(guān)化學(xué)方程式為:
(1)+Br2FeBr2Br+HBr
(2)Br+H2ONaOHOH
+HBr
(3)OH
+2H2SO4(濃)△
SO3HOHSO3H+2H2O
(4)SO3HOHSO3H+Br2
SO3HBrOHSO3H+HBr
(5)SO3HBrOHSO3H+2H2OH2SO4
OHBr+2H2SO4
(收稿日期:2015-08-10)