有机合成路线设计仍将受热捧

2016-04-01湖南肖松华

教学考试(高考化学) 2016年3期

湖南肖松华

有机合成路线设计仍将受热捧

湖南肖松华

有机合成路线设计，在高中阶段要求不高，但却是近年高考中的一大亮点题型，能够综合考查考生的有机知识应用能力。有机合成路线设计的考查，不仅能将有机化学基础知识串联起来，更能考查考生信息获取与加工、灵活应用知识的能力，防止考生学习有机化学时使用死记硬背的错误方法，并与大学阶段的学习紧密相连，因此，近年高考中出现有机合成路线设计是命题的必然结果。2016年《普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明》中明确提出“既要重视考查学生对中学化学知识的掌握程度，又要注意考查考生进入高等学校继续学习的潜能”，因此，预计2016年全国卷将会继续对有机合成路线设计进行考查。

一、近年考查情况分析

2014年各卷出现的有机合成路线设计考查情况分析

试卷类型试题内容命题形式题干信息1全国新课标卷Ⅰ，T38苯和丙酮合成N－异丙基苯胺提供合成路线，填写试剂与条件、结构简式①硝化反应取代苯环的对位；②Fe／稀HCl将硝基还原为氨基；③氨基与羰基反应形成碳氮双键2全国新课标卷Ⅱ，T38环戊烷经三步反应合成提供合成路线，填写试剂与条件、书写化学方程式无3海南卷，T18－Ⅱ环己烯通过两步制备1，3－环己二烯两步合成路线设计无師CHO CH24江苏卷，T17制备師師3五步合成路线设计師師師CHCHCOOH①碳氧双键在NaBH4条件下转化为羟基；②溴原子与NaCN作用，—CN取代—Br；③—CN在H2O／H＋作用下转化为—COOH 5上海卷，T50 2－氯丁烷合成1，3－丁二烯三步合成路线设计无

2015年各省份出现的有机合成路线设计考查情况分析

试卷类型试题内容命题形式题干信息1全国新课标卷Ⅰ，T38乙炔和乙醛为原料制备1，3－丁二烯三步合成路线设计①碳碳三键与碳氧双键在KOH作用发生加成生成羟基；②碳碳三键与H2在Pd／PbO／CaCO3作用下发生加成生成碳碳双键；③羟基在Al2O3作用下消去生成碳碳双键由CH2CHCOOH 2广东卷，T30经两步合成BrCH2CH2COOCH2CH3两步合成路线设计溴代烃与Zn反应生成R—ZnBr BrCH2 Mg→①干醚CH2 MgBr山东卷，T34溴乙烷和环氧乙烷为原料制备1－丁醇两步合成路线设计3 O②RMgBr＋（1）H2CCH2→（2）H BrRCH2CH2 OH＋MgOH 4天津卷，T8乙酸合成HOOC—CHO四步合成路线设计R—CH2—COOH PCl3→ΔRCHClCOOH制备5江苏卷，T17四步合成路线设计①氯原子与NaCN作用，—CN取代—Cl；②—CN在催化剂作用下与H2加成得到—NH26上海卷，T44 2，3－二甲基－1－丁烯制备2，3－二甲基－2－丁烯两步合成路线设计无

二、真题例析

【例1】（2015·全国新课标Ⅰ，T38改编）乙炔是基本有机化工原料。由乙炔制备顺式异戊二烯的合成路线（部分反应条件略去）如下所示：

参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由乙炔和乙醛为起始原料制备1，3－丁二烯的合成路线。

三、解题策略

有机合成路线设计常用正向合成思路与逆向合成思路，大多数问题可以采用“逆向合成法”。

首先，分析目标分子的结构特征，并与提供的原料进行对比，然后结合所学知识或题干信息初步确定在合成该目标分子时官能团的变化、碳键的变化等，找出合成该有机物的关键和突破口。常见官能团的变化有：官能团的引入，如烃或酚的取代、不饱和烃与HX（X2）的加成、醇与HX取代等可引入卤素原子，烯烃与水加成、醛酮与氢气加成、卤代烃在碱性条件下水解、酯的水解等可引入羟基。官能团的保护，如酚羟基易被氧化，在氧化其他基团前可以把—OH变为—ONa（或—OCH3）将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。官能团的消除，如通过加成反应消除不饱和键（双键、三键、苯环），通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基，通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子等。常见碳链的变化：可通过加聚反应、缩聚反应、酯化反应使碳链增长，通过酯类、糖类、蛋白质等的水解反应使碳链减短，通过二元醇、羟基酸、氨基酸、二元羧酸等由碳链成环。

其次，联系常见官能团的引入或变化方法，逐步逆推接近原料，即：目标分子→中间产物1→中间产物2→……→原料。然后，将逆向合成分析的思路逆转，并逐步注明反应的条件、必要的无机试剂、有机辅助原料，即可得到合成路线流程。

【例2】（2014·江苏，17节选）