例析有機合成題中的信息條件

浙江 許治洪 俞真蓉

例析有機合成題中的信息條件

縱觀近幾次浙江省化學高考加試題第32題，有機合成題的考查方式一般是題目明確給出一些學生從未見過的信息和幾種原料分子然后要求考生設計出合理路線來合成目標分子。題型難度較大，要求學生具有很強的信息獲取和應用能力，能把題給信息知識現學現用，還要靈活運用已學過的基礎知識才能達到目標。本文總結了四種常考的有機合成題中高頻信息條件，并提出相應的解題策略，以期對高三師生復習備考有所幫助。

1 前言

有機合成試題綜合考查有機物的結構、性質、轉化等主干知識，考查有機物合成路線的設計思想，能充分體現學以致用的理念，是高考必考點和難點，屬于常規性題目，和傳統高考對有機化學的考查基本一致。有機合成試題除了會應用到所學的化學概念、原理和具體有機物知識外，還會涉及很多新的信息，對給予的新信息進行整合、提煉、篩選，合理地加以利用，能夠順利解決有機合成題。本文對題給信息進行了整理和分析。

2 分類例析

2.1 信息類型一：苯環上的定位規則

苯環的取代是沒有定位規則的，定位規則主要還是取決于苯環上的取代基，苯經過一元取代后在進行二元親電取代反應時，第二個取代基所取代的位置常決定于第一個取代基。取代基有兩類，第一類定位基是鄰、對位取代基，屬于這類基團的有—N(CH3)2、—NH2、—OH、—OCH3、酯基、烷基等，若苯環上已帶上上述基團之一，則在進行親電取代反應時，第二個基團主要進入它的鄰位和對位，產物主要是鄰位和對位的二元取代產物的混合物；第二類定位基為間位取代基，屬于這類取代基的有—NO2、—CN、—SO3H、—CHO、—COCH3、—COOH等，若苯環上已帶上上述基團，則在進行親電取代反應時，第二個取代基主要進攻它的間位。

合成反應流程圖表示方法示例如下：

解析：在設計合成路線時，應根據題設信息，充分考慮苯環上取代基占位問題，關鍵是思考引入基團的先后順序和先引入的基團對后引入基團的影響，最好的結果是先引入的一些基團對后引入的基團的定位效應一致。經分析，應先引入對位硝基，此時，苯環上的硝基(間位定位基)和甲基(鄰位定位基)的定位效應一致，再引入氯原子進入甲基的鄰位，然后氧化甲基為羧基，最后與乙醇酯化。

2.2 信息類型二：格氏試劑

格氏試劑是有機金屬化合物中重要的一類化合物, 也是有機合成中非常重要的試劑之一，應用廣泛。格氏試劑與不同的物質反應，可以合成烴類、醇類、酮類、醛類、羧酸類及金屬有機化合物等。

利用格林試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應可以合成醇類，如：

解析：格氏試劑與羰基化合物(醛、酮)等的反應可以合成醇類，同時增長碳鏈。分析上述信息可知，合成醇的關鍵步驟：制備鹵代烴，合成格氏試劑；制備醛或酮；格氏試劑和醛或酮作用，再將所得產物水解生成醇。

2.3 信息類型三：羥醛縮合反應

羥醛縮合反應是重要的有機化學反應，它在有機合成中有著廣泛的應用。羥醛縮合反應是指含有活性α氫原子的化合物如醛、酮、羧酸和酯等，在催化劑的作用下與羰基化合物發生親核加成，得到α - 羥基醛、酮或酸，或進一步脫水得到α，β - 不飽和醛、酮或酸酯的反應。

案例3：以乙烯為初始反應物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)。已知兩個醛分子在一定條件下可以自身加成。下式中反應的中間產物Ⅲ可看成是由Ⅰ中的碳氧雙鍵打開，分別跟Ⅱ中的2-位碳原子和2-位氫原子相連而得。Ⅲ是一種3-羥基醛，此醛不穩定，受熱即脫水而生成不飽和醛(烯醛)。

請運用已學過的知識和上述得出的信息寫出由乙烯制正丁醇各步的反應式。

解析：根據所給信息，要合成主鏈上含4個碳原子的正丁醇應通過兩分子乙醛進行羥醛縮合反應，然后將產物進行脫水、氫化(加成或還原)處理。

2.4 信息類型四：Heck反應

案例4：美國化學家R.F.Heck因發現如下Heck反應而獲得2010年諾貝爾化學獎。

(X為鹵原子，R為取代基)

經由Heck反應合成M(一種防曬劑)的路線如下：

據此推斷A～E的結構簡式。

2.5 信息類型五：試題題干框圖中隱含信息

還有一些試題需要從試題題干中尋找新信息，對此信息進行加工提煉并利用它幫助我們破解試題。分析清楚后，沿著原路返回，即可從基礎原料合成目標化合物。

案例5：藥物萘普生具有較強的抗炎、抗風濕和解熱鎮痛作用，其合成路線如下：

F

萘普生

3 思考

從上述案例可以看出，雖然選用的物質五花八門，合成的路線各不相同，推斷的思路也在不斷更新，但是如果學生在復習中熟練掌握了官能團、性質、條件的關系，又能靈活將陌生信息條件和已知信息條件相結合分析，就能夠在不斷變化中，把控大局，理清主要思路，占據主動地位。

浙江省德清縣高級中學，浙江省德清縣第三中學)