有機合成中的 “圍魏救趙”

摘要:在化學有機合成題中，思維訓練很重要，而《孫子兵法》所闡述的謀略思想和哲學思想對學生的學習很重要，本文就其中“圍魏救趙”為例進行舉例闡述。

關鍵詞:圍魏救趙;有機合成;官能團

文章編號:1008-0546(2010)04-0079-02中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

doi:10319/j.issn.1008-0546.2010.04.032

目前，在不少理科考生中存在著“重理輕文、輕視國學”的錯誤思想，實不知“海納百川、有容乃大”。《孫子兵法》及其衍生出來的成語典故，是中華民族智慧的結晶，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、創造性及哲理的豐富性。若能將其與解高考題有機融合，既能激發自己學習興趣、營造良好的學習氛圍、減輕學習的疲勞，培養自己的民族意識，還能準確、快速解高考化學計算試題。本文就“圍魏救趙”兵法思想談談在有機合成中的應用。

有機合成中有時會遇到這樣的情況，本意只想對某個官能團進行處理，結果卻影響了其他官能團。防止對其他官能團的影響，常常采用先保護后恢復的方法。有時官能團取代的位置有多種可能性，但要求必須上到規定的位置上，那就要進行官能團的定位措施。這里正好使用了“圍魏救趙”的兵法，“圍魏救趙”戰爭的指揮者不去“救趙”卻去“圍魏”，通過“圍魏”，化被動為主動，以最小的代價完成了“救趙”;它給我們的啟示是:“要有創造性，要能帶頭…不能總是別人在前面走，你在后面跟”(李政道語)。我們在解有機合成題時，進行官能團的保護和恢復過程正如“圍魏救趙”。

例題1:2005年的諾貝爾化學獎頒給了在烯烴復分解反應研究方面做出突出貢獻的3位化學家。烯烴復分解反應實現了在一定條件下烯烴中碳碳雙鍵兩邊基團的換位。

如:2CH2=CHCH2CH3CH2=CH2+CH3CH2CH=CHCH2CH3。

又已知:兩個醛分子在一定條件下可以發生加成反應:

現僅以丙烯為有機原料，經過下列反應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，其化學組成為(C12H20O4)n。

回答下列問題:

⑴反應①的反應類型是 。

⑵反應⑥、⑦中有一反應是與HCl加成，該反應是(填反應編號)，設計這一步反應的目的是。

⑶物質M的結構簡式為:。

⑷寫出下列反應的化學方程式:

反應⑧:______________________________;

反應⑩:______________________________。

[解析]本題應該結合給予的信息和指定的產物，采用正向思維和逆向思維有效結合的思維方式，分析信息，找出解題的突破口。B為ClCH2—CH=CH—CH2Cl，水解后轉化為G:HOCH2—CH=CH—CH2OH，將G轉化為HOOC—CH=CH—COOH只要氧化就行了。考慮到-OH被氧化的同時碳碳雙鍵也被氧化，因此必須將碳碳雙鍵保護起來。先與HCl加成，等-OH被氧化后再消去HCl又轉化為碳碳雙鍵。

[答案]⑴加成反應

⑵⑥保護B(或G)分子中的C=C不被氧化

⑶

⑷ HOOCCH2CHClCOOH+3NaOHNaOOCCH=CHCOONa+NaCl+3H2O

2CH3CH2CH2CH2OH+HOOCCH=CHCOOH

CH3(CH2)3OOCCH=CHCOO(CH2)3CH3+2H2O

[點評]在—OH、碳碳雙鍵同時存在時，可以先“圍魏”，用HCl加成碳碳雙鍵后，氧化—OH為—COOH;再“救趙”，利用消去反應恢復碳碳雙鍵。

例題2:苯環上原有的取代基對再進入苯環的第二個取代基的位置有一定的影響，例如若苯環上已有—OH、—CH3(或烴基)、—Br時，新導入的取代基主要進入苯環的鄰位和對位;而當苯環上已有—NO2、—SO3H等取代基時，新導入的取代基主要進入苯環的間位。

請寫出圖中①②⑤各步反應的化學方程式:

①____________________________。

②_____________、____________。

⑤____________________________。

[分析]本題考查的是官能團的取代位置，苯環上的取代基不同，對后來取代基的位置有直接影響。

[答案]

[點評]第③步的反應，就是利用苯環上有了—Br，在上去—NO2，位置只能是—Br所連C的鄰位和對位，因為A物質不對稱，所以產物就有兩種。這種限制官能團位置的有機合成方法，其實也體現了“圍魏救趙”的兵法思想。

總之，要想順利的完成這類問題，必須全面掌握各類有機物的結構、性質以及相互轉化等知識;同時還要具有較高的思維能力、抽象概括能力和知識遷移能力，在學習中如能運用《孫子兵法》中提出的規律和哲理，就能在解題的戰役中立于不敗之地。