談高中有機合成的類型

馬德志

高中有機合成路線設計問題雖然表面看起來變化莫測、無章可循，但仔細分析后發(fā)現(xiàn)，無論多么復雜的有機合成問題都是由一些基本的有機合成類型疊加或相互滲透而成的，而這些基本的有機合成類型大體不外乎兩類，即官能團變化類和碳架變化類。

⒈官能團的變化

（1）官能團的數(shù)目發(fā)生變化。

①官能團數(shù)目變多。

例1畫出以CH3CH2Br為有機原料，合成CH2BrCH2Br的流程圖。

合成路線：CH3CH2BrNaOH的醇溶液△

CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br

②官能團數(shù)目變少。

例2由BrBr合成Br。

合成路線：BrBrNaOH醇溶液H2Ni/△H2Ni/△HBrBr

（2）官能團的位置發(fā)生變化。

例3已知：R-CH=CH2+HBr適當?shù)娜軇〤HBrRCH3

R-CH=CH2+HBr 適當?shù)娜軇┻^氧化物RCH2CH2Br

畫出CH3CHOHCH3合成CH3CH2CH2OH的流程圖。

合成路線：CH3CHOHCH3濃硫酸△CH3CH=CH2HBr過氧化物適當?shù)娜軇〤H3CH2CH2BrNaOH水溶液△CH3CH2CH2OH

（3）官能團的類型發(fā)生變化。例4畫出以CH2BrCH2Br為有機原料，合成HOCOCOOH的流程圖。

合成路線：CH2BrCH2BrNaOH水溶液△CH2OHCH2OHO2Cu/△COHCOHO2催化劑/△COHOCOOH

2.碳架的變化

（1）碳鏈增長

例5已知RBr+Mg無水乙醚R—MgBr

COR1R2+R—MgBrH2O+COHRR1R2

畫出以CH3CH2OH為有機原料，合成CH3CHOHCH2CH3的流程圖。

合成路線：

（2）碳鏈縮短

例6已知CH3COONaNaOHCaO/△CH4

畫出CH3轉化為的流程圖。

合成路線：

CH3酸性KMnO4COOHNaOHCOONaNaOHCaO/△

（3）碳鏈成環(huán)

例7畫出CH3CHOHCH2OH轉化為的流程圖。

合成路線：CH3CHOHCH2OHO2Cu/△CH3COCOHO2催化劑/△CH3COCOOHH2Ni/△CH3CHOHCOOH濃硫酸△

（4）開環(huán)成鏈

例8已知R1CHCHR2O3Zn/H2OR1CHO+OCHR2

畫出BrBr轉化為BrBr的流程圖。

合成路線：

BrBrNaOH醇溶液△O3Zn/H2OHCOCH2COHH2Ni/△CH2OHCH2CH2OHHBr△BrBr

二、解題步驟梳理

眾所周知，逆向合成法是解決有機合成問題的主要方法，但調查發(fā)現(xiàn)，學生利用此法分析時總是碰碰磕磕，不能順利解題。筆者仔細分析后發(fā)現(xiàn)，學生缺乏的不是抽象的方法，而是具體的解題步驟。解題步驟梳理如下：

第一步：找變化

找變化就是通過對比原料與目標產(chǎn)物的結構簡式，找出結構上的變化。

第二步：猜反應

猜反應就是根據(jù)結構變化猜測可能引起這些結構變化的化學反應，這些化學反應有些是已學的，有些是題中所給的，題中信息有些是明確的，而有些則隱藏在題目所給的流程圖中。這些要提醒學生注意。

第三步：寫流程

按照所猜反應寫出流程圖。

例9（2015江蘇高考，第17題）化合物F是一種抗心肌缺血藥物的中間體，可以通過以下方法合成：

CH2OCHONaBH4C14H14O2SOCl2CH2OCH2ClNaCNCH2OCH2CN1）NaOH2）HClCH2OCH2COOH1）CH3I，K2CO32）LiAlH4CH2OCH2CH2OH

（4）已知：RCH2CNH2催化劑/△RCH2CH2NH2，請寫出以HOOH為原料制備化合物的合成路線流程圖。

解析第一步：找變化，對比原料和目標產(chǎn)物的結構找到以下結構變化。1.鏈狀變成環(huán)狀。2.引入CH2NH2

第二步：猜反應，根據(jù)結構變化聯(lián)系已學知識和題中信息（見流程圖做記號部位和題中已知信息）確定以下反應。

第三步：寫流程，寫出流程圖。

3.注意事項盤點

在設計有機合成路線時，還要提醒學生注意以下幾點，這樣才能讓學生少走彎路，準確寫出正確結果。

（1）注意選擇方便、簡潔且符合“綠色化學”要求的合成路線。

（2）注意對某些官能團的保護。

（3）注意合成順序對產(chǎn)物的影響。

（收稿日期：2015-08-10）