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浅析高考化学试题中的双烯合成反应

2012-12-29王永森

化学教学 2012年7期

  摘要:从中学化学的角度介绍了双烯合成反应和相关历史背景,从双烯合成反应、化学学科思想和理念以及化学学习潜能三个维度对双烯合成反应的命题价值进行了分析,解析、点评了相关的部分高考化学试题。
  关键词:双烯合成反应;高考化学试题
  文章编号:1005–6629(2012)7–0062–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
  双烯合成反应,也称“狄尔斯(Diels)—阿尔德(Alder)反应”,简称“D-A反应”,在各地高考化学卷中多次作为背景信息出现。此反应频繁出现在高考题中,我们对它是否了解呢?
  1 双烯合成反应历史背景
  1906年,德国慕尼黑大学研究生Albrecht按导师Thiele的要求做环戊二烯与酮类在碱催化下缩合,并试图用苯醌替代其它酮做实验。由于苯醌在碱性条件下容易分解,实验虽未成功,但他发现,不加碱也能进行,得到一无色化合物。遗憾的是,他对实验结果未提出合理的解释。1921年,Diels和其研究生Back研究偶氮二羧酸乙酯与胺的反应。当他们用2-萘胺为原料反应时,得到一加成产物而非期望的取代产物。Diels敏锐地意识到,与十几年前Albrecht的雷同境遇,于是改用环戊二烯替代苯胺与偶氮二羧酸乙酯反应,结果又得一加成产物;后来,他又通过计量加氢实验,确定此产物中只含有一个双键,而非Albrecht提出的两个双键。Diels和其另一研究生Alder首先提出了正确的双烯加成产物的结构式,1928年,将结果发表,并因此获得1950年诺贝尔化学奖。
  1950年,有机合成大师Woodward开创了狄尔斯—阿尔德反应在全合成中的应用。此后,有机合成大师们的睿智与狄尔斯-阿尔德反应的“化合”使其应用发挥到了极致。该反应可生成2个碳碳键和最多4个相邻的手性碳原子,大大提高了合成效率。Woodward 在其一生的合成实践中大量应用狄尔斯-阿尔德反应构建六元环。20世纪60年代开始,他与哈佛大学的理论化学家Hoffmann合作,对狄尔斯—阿尔德反应和周环反应的立体化学进行了详尽的研究,导致了震撼有机化学界的“分子轨道对称守恒原理”的诞生!1981年,Hoffmann与日本理论化学家Fukui Kenichi分享了诺贝尔化学奖。
  2 双烯合成反应简介
  共轭二烯烃和某些具有碳碳双键、三键的不饱和化合物