化学键切断法破解有机流程题

张玉荣

【中图分类号】G4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）04-0068-03

分析近几年江苏高考化学卷，每年II卷中都有一道有机题，其中第5小题就是要求考生书写有机物合成的流程图。从历年考生反映和我们平时高考复习发现，学生对有机物合成的流程图解决比较困难，得分率低。在我们高考前的多次测试中发现许多考生干脆就放弃该题的解答。主要原因有这几个方面：一、学生缺少对合成产物结构进行有效分析，产物结构与原料物质结构之间建立逻辑思维；二、学生不能够分析、应用、提取题中给出的信息，并建立桥梁将合成产物和原料联系起来；三、学生对有机官能团的性质熟悉度不够。

面对这些原因笔者在高考化学复习中，抓实学生对有机官能团的熟悉的基础上，通过多个题型的分析归纳总结，为学生总结了一种适用有效的破解有机流程题的思维方法——化学键切断法。帮助学生分析提取信息，建立逻辑思维，架起原料与产物之间的桥梁。取得了良好的教学效果。

一、化学键切断法

1.主要要领：对合成产物分子进行化学键的切断，写断键后的原分子结构；再断键，再写二次断键后的原分子结构；……这样一直逆向到原料。

2.主要步骤：

第一步：对产物结构进行断键处理。（找断键处：①官能团；②结合信息和条件）

第二步：从产物出发结合条件写出逆向流程。

第三步：写出正确的合成流程图。

3.注意事项：（1）必须充分利用、分析、提取题目流程中信息和题目已知的信息。（2）写完整每一步的反应条件，题中提供的条件优先使用。

二、举例分析

例1（2010江苏卷19节选）.阿立哌唑（A）是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物B、C、D在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。

（5）已知： ，写出由C制备化合物 的合成路

线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下：

思维分析：

（1）目标物分析：该物质的环酯，因此合成最后一步是酯化反应，从酯键入手；标出该物质中的碳原子个数，共有6个碳原子，与原料C物质比较还缺两个碳原子。因此必须增加两个碳原子。

（2）从已知条件分析：该小题的已知条件就是告诉我们如何增加碳原子数。

结合以上分析得出大致思路：将C物质转化成可以增加碳原子的结构——增加碳原子——氧化成羧酸——酯化合成。

化学键切断：

第一步：找切断的化学键，写切断后的中间体分子

第二步：结合信息写中间的分子和逆向流程：

第三步：书写正确流程图：（根据上面分析由学生自主书写）

例2（2011江苏17节选）.敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下：

（5）已知： ，写出以苯酚和乙醇为原料制备 的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图例如下：

思维分析：

（1）目标物分析：该物质的酯，因此合成最后一步是酯化反应，从酯键入手；同时该物质与原料比较发现该物质是从苯酚出发得到。

（2）从已知条件分析：从题目流程B 到C及该小题的已知条件告诉我们如何在苯酚的酚羟基上连接其他基团。

结合以上分析得出大致思路：将乙醇C转化成乙酸——用氯原子乙酸分子的甲基上的氢——与苯酚钠取代——与乙醇酯化合成。

化学键切断：

第一步：找切断的化学键，写切断后的中间体分子：

第二步：结合信息写中间的分子和逆向流程：

第三步：书写正确流程图：由学生自主完成流程图。

例3（2014江苏17节选）非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物，可通过以下方法合成：

（5）根据已有知识并结合相关信息，写出以 为原料制备 的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例如下：

思维分析：

（1）目标物分析：该物质与原料对比发现需增加一个碳原子，而且这个碳原子是由氰基提供，同时氰基可以氧化为羧基。

（2）条件分析：根据流程中信息，要上氰基，必须先引入溴原子；要引入溴原子需先引入羟基，而且羟基的位置必须是和苯环直接连接的碳原子。

结合以上分析得出大致思路：由原料转化为苯乙醇——消去反应得苯乙烯——用溴化氢加成——用氰基取代溴原子——将氰基转化为羧基

基团的转变和化学键切断：

第一步：找切断的化学键，写切断后的中间体分子：

第二步：结合信息写中间的分子和逆向流程：

第三步：书写正确流程图：由学生自主完成。

例4（2015江苏17节选）.化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体，可以通过以下方法合成：

（4）已知： ，请写出以 为原料制备化合物X（结构简式见下图1）的合成路线流程图（无机试剂可任选）。合成路线流程图示例如下：

思维分析：

（1）目标物分析：化合物X是环氧结构，与原料的二元醇对比可知在浓硫酸的催化下二元醇可分子内失水形成环氧结构；另外在原料物质上要增加甲氨基。

（2）条件分析：根据该小题的条件可知分子中的氰基可还原为甲氨基，因此只要在原料物质上引入氰基；再根据题中C到D流程信息知氰基可以通过卤素原子引入。这样只要在原料分子的碳碳双键加成引入氯原子即可。

结合以上分析得到大致思路：有原料与氯化氢加成引入氯原子——在浓硫酸催化下进行分子内失水合成环氧结构——用氰基取代氯原子——用氢气还原氰基。或者：由原料在浓硫酸催化下合成环氧结构——再进行氯化氢加成引入氯原子——（同上）。

化学键切断和基团引入：

第一步：找切断的化学键，写切断后的中间体分子：

第二步：结合信息写中间的分子和逆向流程：

第三步：书写正确流程图：

（5）根据已有知识并结合相关信息，写出以A和HCHO为原料制备 的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例如下：

参考文献：

[1]吴春峰 高晓莹. 浅议有机合成路线的设计 中学化学教学参考，2014.（10）58-60.