潘志華
有機(jī)合成是高考的活躍題型,也是考生最容易拉開(kāi)檔次的題型;由于涉及的知識(shí)面廣,關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜,有時(shí)原料與產(chǎn)物之間跨度大,難以找出問(wèn)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(shí)
1.常見(jiàn)官能團(tuán)的性質(zhì)。
2.有機(jī)反應(yīng)的類(lèi)別、條件。
3.各有機(jī)物(官能團(tuán))之間的衍變關(guān)系。
4.官能團(tuán)的引入和消除。
5.官能團(tuán)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(guò)閱讀題給信息,將它們吸收過(guò)來(lái),與已掌握的知識(shí)結(jié)合起來(lái)。有些信息可能沒(méi)學(xué)過(guò),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(shí)相結(jié)合,形成新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),遷移到新情境中去。
3.在分析、評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上應(yīng)用信息的能力:在研讀、分析題給信息時(shí),應(yīng)能敏銳的覺(jué)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(duì)分子結(jié)構(gòu)的骨架和官能團(tuán)這兩部分的變或不變,有四種類(lèi)型:
1.骨架與官能團(tuán)不變而官能團(tuán)的位置變化。
2.骨架不變而官能團(tuán)變。
3.骨架變而官能團(tuán)不變。
4.骨架與官能團(tuán)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(tuán)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(wú)碳鏈的增長(zhǎng)或縮短,有無(wú)成環(huán)或開(kāi)環(huán)。
3.分析官能團(tuán)的改變:引入了什么官能團(tuán),是否要注意官能團(tuán)的保護(hù)。
4.采用逆推法將目標(biāo)有機(jī)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(shí)可能會(huì)產(chǎn)生多種不同的方法和途徑,應(yīng)選擇最合理、最簡(jiǎn)單的途徑。
五、典題例析
例1提示:
已知:
R-CH=CH2HBr/過(guò)氧化物R-CH2-CH2-Br
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)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(jiǎn)捷,但是-CH=CH2與H2O加成時(shí),-OH不一定在H多的碳上;此外,也沒(méi)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(qǐng)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(guò)程。
解析OH與Br2的取代發(fā)生在與-OH相應(yīng)的兩個(gè)鄰位和一個(gè)對(duì)位上;而鄰溴苯酚的結(jié)構(gòu)是OHBr,只是-OH的一個(gè)鄰位上的H被Br取代,所以O(shè)H在與Br2發(fā)生取代時(shí),其-OH的一個(gè)鄰位和一個(gè)對(duì)位上必須有其他官能團(tuán)暫時(shí)占據(jù);而題給兩條信息恰能滿(mǎn)足這一點(diǎn)。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)