标题 | 有机合成中的逆推法 |
范文 | 潘志华 有机合成是高考的活跃题型,也是考生最容易拉开档次的题型;由于涉及的知识面广,关系错综复杂,有时原料与产物之间跨度大,难以找出问题的突破口,本文介绍解合成题最常用的方法——逆推法。 一、必备知识 1.常见官能团的性质。 2.有机反应的类别、条件。 3.各有机物(官能团)之间的衍变关系。 4.官能团的引入和消除。 5.官能团位置的改变。 6.碳骨架的增减(一般以信息的形式出现)。 二、能力基础 1.敏捷接受题给信息的能力:通过阅读题给信息,将它们吸收过来,与已掌握的知识结合起来。有些信息可能没学过,要从断键方式上去理解。 2.消化和重组题给信息的能力:将所接受的信息与已有的知识相结合,形成新的知识网络,迁移到新情境中去。 3.在分析、评价的基础上应用信息的能力:在研读、分析题给信息时,应能敏锐的觉察到题给信息的目的性和它向更深一层拓展的可能性。 三、题型分析 针对分子结构的骨架和官能团这两部分的变或不变,有四种类型: 1.骨架与官能团不变而官能团的位置变化。 2.骨架不变而官能团变。 3.骨架变而官能团不变。 4.骨架与官能团都变。 四、基本思路 1.读通读懂信息:题中的信息是物质转化中的重要一环,要认真分析信息中牵涉到哪些官能团与原料、产品或中间产物之间的联系。 2.分析碳链的变化:有无碳链的增长或缩短,有无成环或开环。 3.分析官能团的改变:引入了什么官能团,是否要注意官能团的保护。 4.采用逆推法将目标有机物分解成若干片断,设法将片断(小分子)拼接,找出合成途径。 5.在合成时可能会产生多种不同的方法和途径,应选择最合理、最简单的途径。 五、典题例析 例1提示: 已知: R-CH=CH2HBr/过氧化物R-CH2-CH2-Br 请设计合理方案从 CHClCH2COOH合成CH2CH2OCO (用反应流程图表示,并注明反应条件) 解析由逆推法可知: CH2CH2OCO CH2CH2OHCOOH CH2CH2BrCOOH CHCH2COOH CHClCH3 COOH。有的同学认为 CH2CH2OCO CH2CH2OHCOOH CHCH2COOH CHClCH3 COOH 路线更简捷,但是-CH=CH2与H2O加成时,-OH不一定在H多的碳上;此外,也没有利用题目中所给的信息,充分利用题目中的新信息是合成突破的重要方法。 所以,答案为: 例2已知有如下化学反应: ①苯磺酸在稀酸中可以水解: SO3H+H2OH2SO4+H2SO4 ②苯酚与浓硫酸易发生磺化反应: OH+2H2SO4(浓)△ SO3HOHSO3H +2H2O 请用化学方程式表示以苯、水、液溴、浓硫酸、烧碱为原料合成OHBr ? ? ? ? 的过程。 解析OH与Br2的取代发生在与-OH相应的两个邻位和一个对位上;而邻溴苯酚的结构是OHBr,只是-OH的一个邻位上的H被Br取代,所以OH在与Br2发生取代时,其-OH的一个邻位和一个对位上必须有其他官能团暂时占据;而题给两条信息恰能满足这一点。综合上述即可顺利完成逆推: OHBrH2O SO3HHO3SOHBrBr2SO3HHO3SOH浓H2SO4OHNaOHH2O Br Br2Fe 得相关化学方程式为: (1)+Br2FeBr2Br+HBr (2)Br+H2ONaOHOH +HBr (3)OH +2H2SO4(浓)△ SO3HOHSO3H+2H2O (4)SO3HOHSO3H+Br2 SO3HBrOHSO3H+HBr (5)SO3HBrOHSO3H+2H2OH2SO4 OHBr+2H2SO4 (收稿日期:2015-08-10) |
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