有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)仍將受熱捧

湖南 肖松華

有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)仍將受熱捧

湖南 肖松華

有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)，在高中階段要求不高，但卻是近年高考中的一大亮點(diǎn)題型，能夠綜合考查考生的有機(jī)知識(shí)應(yīng)用能力。有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)的考查，不僅能將有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，更能考查考生信息獲取與加工、靈活應(yīng)用知識(shí)的能力，防止考生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)使用死記硬背的錯(cuò)誤方法，并與大學(xué)階段的學(xué)習(xí)緊密相連，因此，近年高考中出現(xiàn)有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)是命題的必然結(jié)果。2016年《普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱的說(shuō)明》中明確提出“既要重視考查學(xué)生對(duì)中學(xué)化學(xué)知識(shí)的掌握程度，又要注意考查考生進(jìn)入高等學(xué)校繼續(xù)學(xué)習(xí)的潛能”，因此，預(yù)計(jì)2016年全國(guó)卷將會(huì)繼續(xù)對(duì)有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)進(jìn)行考查。

一、近年考查情況分析

2014年各卷出現(xiàn)的有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)考查情況分析

試卷類型試題內(nèi)容命題形式題干信息1全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅰ，T38苯和丙酮合成N－異丙基苯胺提供合成路線，填寫試劑與條件、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式①硝化反應(yīng)取代苯環(huán)的對(duì)位；②Fe／稀HCl將硝基還原為氨基；③氨基與羰基反應(yīng)形成碳氮雙鍵2全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅱ，T38環(huán)戊烷經(jīng)三步反應(yīng)合成提供合成路線，填寫試劑與條件、書寫化學(xué)方程式無(wú)3海南卷，T18－Ⅱ環(huán)己烯通過兩步制備1，3－環(huán)己二烯兩步合成路線設(shè)計(jì)無(wú)師CHO CH24江蘇卷，T17制備師師3五步合成路線設(shè)計(jì)師師師CHCHCOOH①碳氧雙鍵在NaBH4條件下轉(zhuǎn)化為羥基；②溴原子與NaCN作用，—CN取代—Br；③—CN在H2O／H＋作用下轉(zhuǎn)化為—COOH 5上海卷，T50 2－氯丁烷合成1，3－丁二烯三步合成路線設(shè)計(jì)無(wú)

2015年各省份出現(xiàn)的有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)考查情況分析

試卷類型試題內(nèi)容命題形式題干信息1全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅰ，T38乙炔和乙醛為原料制備1，3－丁二烯三步合成路線設(shè)計(jì)①碳碳三鍵與碳氧雙鍵在KOH作用發(fā)生加成生成羥基；②碳碳三鍵與H2在Pd／PbO／CaCO3作用下發(fā)生加成生成碳碳雙鍵；③羥基在Al2O3作用下消去生成碳碳雙鍵由CH2CHCOOH 2廣東卷，T30經(jīng)兩步合成BrCH2CH2COOCH2CH3兩步合成路線設(shè)計(jì)溴代烴與Zn反應(yīng)生成R—ZnBr BrCH2 Mg→①干醚CH2 MgBr山東卷，T34溴乙烷和環(huán)氧乙烷為原料制備1－丁醇兩步合成路線設(shè)計(jì)3 O②RMgBr＋（1）H2CCH2→（2）H BrRCH2CH2 OH＋MgOH 4天津卷，T8乙酸合成HOOC—CHO四步合成路線設(shè)計(jì)R—CH2—COOH PCl3→ΔRCHClCOOH制備5江蘇卷，T17四步合成路線設(shè)計(jì)①氯原子與NaCN作用，—CN取代—Cl；②—CN在催化劑作用下與H2加成得到—NH26上海卷，T44 2，3－二甲基－1－丁烯制備2，3－二甲基－2－丁烯兩步合成路線設(shè)計(jì)無(wú)

二、真題例析

【例1】（2015·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ，T38改編）乙炔是基本有機(jī)化工原料。由乙炔制備順式異戊二烯的合成路線（部分反應(yīng)條件略去）如下所示：

參照異戊二烯的上述合成路線，設(shè)計(jì)一條由乙炔和乙醛為起始原料制備1，3－丁二烯的合成路線。

三、解題策略

有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)常用正向合成思路與逆向合成思路，大多數(shù)問題可以采用“逆向合成法”。

首先，分析目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)特征，并與提供的原料進(jìn)行對(duì)比，然后結(jié)合所學(xué)知識(shí)或題干信息初步確定在合成該目標(biāo)分子時(shí)官能團(tuán)的變化、碳鍵的變化等，找出合成該有機(jī)物的關(guān)鍵和突破口。常見官能團(tuán)的變化有：官能團(tuán)的引入，如烴或酚的取代、不飽和烴與HX（X2）的加成、醇與HX取代等可引入鹵素原子，烯烴與水加成、醛酮與氫氣加成、鹵代烴在堿性條件下水解、酯的水解等可引入羥基。官能團(tuán)的保護(hù)，如酚羥基易被氧化，在氧化其他基團(tuán)前可以把—OH變?yōu)椤狾Na（或—OCH3）將其保護(hù)起來(lái)，待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。官能團(tuán)的消除，如通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵（雙鍵、三鍵、苯環(huán)），通過消去、氧化或酯化反應(yīng)等消除羥基，通過水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、鹵素原子等。常見碳鏈的變化：可通過加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、酯化反應(yīng)使碳鏈增長(zhǎng)，通過酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)使碳鏈減短，通過二元醇、羥基酸、氨基酸、二元羧酸等由碳鏈成環(huán)。

其次，聯(lián)系常見官能團(tuán)的引入或變化方法，逐步逆推接近原料，即：目標(biāo)分子→中間產(chǎn)物1→中間產(chǎn)物2→……→原料。然后，將逆向合成分析的思路逆轉(zhuǎn)，并逐步注明反應(yīng)的條件、必要的無(wú)機(jī)試劑、有機(jī)輔助原料，即可得到合成路線流程。

【例2】（2014·江蘇，17節(jié)選）

非諾洛芬

四、高考預(yù)測(cè)

有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)能夠考查考生從化學(xué)視角分析解決實(shí)際問題的能力，利用整體思維理解設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線的能力，獲取信息、加工信息的能力，是高考有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的重要考點(diǎn)。

預(yù)計(jì)2016年有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)將出現(xiàn)以下特點(diǎn)：

①圍繞著烴、鹵代烴、醇、醛、酸等基本物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化；

②持續(xù)官能團(tuán)的消除與引入；

③可能出現(xiàn)碳鏈的變化；

④持續(xù)新信息的模仿，可能不再是信息的簡(jiǎn)單模仿；

⑤由于2015年的該題型考生反應(yīng)較好，2016年可能難度加大，有可能出現(xiàn)四步或五步有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)。

【預(yù)測(cè)試題】（原創(chuàng)）已知：

【答案】

（作者單位：湖南省新化縣第一中學(xué)）