江蘇省邗江中學(xué)(225009)

張新中●

“五步”突破有機(jī)合成

江蘇省邗江中學(xué)(225009)

張新中●

隨著社會的進(jìn)步，有機(jī)物的合成越來越受到社會的廣泛關(guān)注，因此，有機(jī)合成題也倍受高考的青睞，不僅一直是江蘇高考試卷中的必考內(nèi)容，近年來，其他高考試卷(如新課標(biāo)卷等)也相繼出現(xiàn)了此內(nèi)容，預(yù)計在以后的高考試卷中，此內(nèi)容將會成為高考的?？停虼诵枰袑W(xué)生認(rèn)真學(xué)好、全面掌握有機(jī)合成的方法.目前常見的方法有正向合成法、逆向合成法、三步法等，但從實施情況來看，有的方法不容易被學(xué)生掌握，不知道如何運(yùn)用；有的方法則不能適用所有有機(jī)合成題，因此此考點(diǎn)仍然是中學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn).

筆者經(jīng)過認(rèn)真思考，多年實踐，研究出一種有機(jī)合成的新方法——“五步法”，以幫助中學(xué)生迅速解決有機(jī)合成路線的設(shè)計.下面給出此方法的具體步驟，并舉例說明.

1．具體步驟

第一步：切割.對比目標(biāo)有機(jī)物和所給基礎(chǔ)原料的結(jié)構(gòu)，找出它們之間的差異，然后根據(jù)相同或相似之處，特別是碳原子數(shù)，將目標(biāo)有機(jī)物切割成幾個與基礎(chǔ)原料相近的結(jié)構(gòu).

第二步：轉(zhuǎn)化.利用學(xué)過的知識或題給信息，將基礎(chǔ)原料一一轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝徊街星懈畛鰜淼慕Y(jié)構(gòu).

第三步：排序.根據(jù)基團(tuán)合成的條件以及反應(yīng)條件對其它基團(tuán)的影響和有機(jī)合成遵循的原則，排出最合理的合成順序.

第四步：拼接.將第三步中排列出來的順序進(jìn)行整合、拼接，形成一條合理的合成路線.

第五步：美化.在第四步的合成路線的轉(zhuǎn)化過程中添上適宜的試劑和條件，也可以修正因試劑的加入而導(dǎo)致的基團(tuán)變化.

2．典例分析

例1 有機(jī)物M是合成某種治療心臟病藥物的中間體，根據(jù)已有知識和相關(guān)信息，寫出以N為原料制備M的合成路線流程圖(其它無機(jī)、有機(jī)試劑任用).

HOCHO____

HOCH2CH2COOCH3M

第三步，排序.由第二步分析可知，只有一個順序要確定，即先去碳碳雙鍵，還是先氧化醛基.由于碳碳雙鍵也易被氧化，故應(yīng)先加氫去碳碳雙鍵，此時醛基也會被還原為羥基，然后再將羥基氧化為羧基.雖然酸性KMnO4溶液能將羥基(-OH)直接氧化為羧基(-COOH)，但由于其也能將苯環(huán)側(cè)鏈烴基氧化，故應(yīng)用氧氣逐步氧化.

第五步，美化.由于羥醛縮合在堿性條件下進(jìn)行，故酚羥基(-OH)會轉(zhuǎn)化為酚鈉(-ONa)，以后在酸性條件下又會轉(zhuǎn)變?yōu)榉恿u基(-OH)，因而除了在拼接后的轉(zhuǎn)化過程中添加適宜的試劑和條件，還要注意基團(tuán)的變化，即得如下合成路線：

例2 化合物E是一種醫(yī)藥中間體，常用于制備抗凝血藥，可以通過下圖所示的路線合成：

分析 第一步：切割.分析目標(biāo)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，可以這樣切割：

第三步：排序.兩種結(jié)構(gòu)的合成互不干擾，可分兩條線進(jìn)行，故順序不難確定.

第四步：拼接.

第五步：美化.在拼接后的轉(zhuǎn)化過程中添加適宜的試劑和條件，即得如下合成路線：

例3 鹽酸阿立必利是一種強(qiáng)效止吐藥.它的合成路線如下：

分析 第一步：切割.分析原料和有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，可以將目標(biāo)有機(jī)物這樣進(jìn)行切割：

第三步，排序.由題中合成路線C→D可知，醇會使-NHCOCH2CH2CH3中的肽鍵斷開，故應(yīng)先合成酯基-COOCH3，再合成-NHCOCH2CH2CH3；又由于-NO2轉(zhuǎn)變成-NH2的條件是酸性，而-COOCH3會發(fā)生水解，從而降低其產(chǎn)率并引入雜質(zhì)，故在合成-COOCH3之前，應(yīng)先合成-NH2，之前則應(yīng)引入-NO2.

第四步：拼接.由第三步分析可得：

第五步：美化.

在拼接后的轉(zhuǎn)化過程中添加適宜的試劑和條件，即得如下合成路線：

由于步驟比較固定，“五步法”應(yīng)該是進(jìn)行有機(jī)合成的行之有效的方法，其關(guān)鍵是對比原料和目標(biāo)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，確定切割的位置(一般根據(jù)碳原子個數(shù)的多少)，再進(jìn)行后續(xù)步驟.方法簡單易學(xué)，中學(xué)生只要在理解的基礎(chǔ)上，通過一定量的練習(xí)，就能熟練掌握應(yīng)用.當(dāng)然，進(jìn)行有機(jī)合成時，在運(yùn)用“五步法”的同時，也可以根據(jù)題目要求和實際情況，靈活使用其它方法，以更好更快地完成任務(wù).

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