對(duì)有機(jī)合成步驟設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考(李伊娜)

1、對(duì)有機(jī)合成步驟設(shè)計(jì)的思考2015年5月11號(hào) 建平中學(xué) 李依娜 -多官能團(tuán)的相互影響一、引言： 1、高中有機(jī)化學(xué)內(nèi)容具備一定的知識(shí)體系，但相對(duì)比較簡(jiǎn)單。2、東華杯競(jìng)賽的題目中，經(jīng)常出現(xiàn)涉及有機(jī)化學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。3、各級(jí)考試題型：有機(jī)物結(jié)構(gòu)推導(dǎo)、反應(yīng)條件、反應(yīng)類(lèi)型、同分異構(gòu)，有機(jī)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)。4、2012年后在高考卷上，出現(xiàn)了有機(jī)合成步驟設(shè)計(jì)的新題型，在各區(qū)縣的模擬卷上也頻頻出現(xiàn)。在東華杯的競(jìng)賽中也有不少類(lèi)似的題目。一、引言 考試的難度提高了！ 新題型的出現(xiàn)，意味著：對(duì)學(xué)生的能力要求更高了！ 對(duì)老師的教學(xué)要求更高了！一、引言:設(shè)計(jì)合成路線，達(dá)到了應(yīng)用級(jí)別。不僅要知道物質(zhì)A到物質(zhì)B的方法，還要繼

2、續(xù)深入的知道物質(zhì)C、D、E，走一步看三步甚至五步。就像打仗，不僅要糧食充足，兵力雄厚，還要有排兵布陣、運(yùn)籌帷幄的能力,每個(gè)士兵都要成為將軍。一、引言華理化工杯華理化工杯上海高考上海高考1998（6）2004（12、13）2010（16）2012（50、56）1999（6）2008（12、13）2011（19）2013（47、53）2001（13） 2009（15）2012（10）2014（50）二、趨勢(shì)分析東華杯東華杯19991999（6 6）CH2CHCHO轉(zhuǎn)變成CH3C=CH2OH CH3 CH3需依次經(jīng)過(guò)_消去_、_加成_、_消去_（反應(yīng)類(lèi)型）等合理反應(yīng)過(guò)程。二、趨勢(shì)分析東華杯東華杯20

3、042004（1313）（1）以 1，3 一丁二烯為基本原料制取 CH2CClCHCH2，第一步通過(guò)1，4 加成制成CH2BrCH=CHCH2Br。以后的中間產(chǎn)物依次是（用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示）：CH2(OH)CHCHCH2OH ；CH2(OH)CHClCH2CH2OH（2）以1，3 一丁二烯為基本原料制取第一步可通過(guò)1，2一加成生成CH2BrCHBrCH=CH2。請(qǐng)依次寫(xiě)出以后各步的中間產(chǎn)物（用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示）：CH2OHCHOHCHCH2 ； CH2OHCHOHCHBrCH3HOOC 一COCHBrCH3 ；HOOC 一COCHOHCH3二、趨勢(shì)分析東華杯2012（10）2-苯基-1，2-二溴丙烷2

4、-苯基-1，2-二溴丙二醇2-苯基-2-羥基丙酸2-苯基丙烯酸二、趨勢(shì)分析上海高考（2010）二、趨勢(shì)分析上海高考（2014）二、趨勢(shì)分析二、趨勢(shì)分析（總結(jié)）多官能團(tuán)反應(yīng)類(lèi)型增多，反應(yīng)條件復(fù)雜。官能團(tuán)多設(shè)計(jì)不周要打架，容易顧此失彼。三、邏輯與策略目的設(shè)計(jì)合理的路徑策略1、保護(hù)基團(tuán)2、減少副反應(yīng)3、反應(yīng)條件限制4、環(huán)境與試劑三、邏輯與策略1、保護(hù)基團(tuán)（1）常見(jiàn)于氧化過(guò)程中保護(hù)還原性基團(tuán)：碳碳雙鍵、酚羥基、醛基、氨基等（2）苯環(huán)上取代時(shí)常利用基團(tuán)占位來(lái)保護(hù)某些位置不被取代。（3）“保護(hù)基團(tuán)”步驟特征：一步轉(zhuǎn)化，一步恢復(fù)。保護(hù)碳碳雙鍵不被氧化一種重要的藥物中間體E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖,合成E和高分子樹(shù)脂N

5、的路線如下圖所示：已知碳碳雙鍵能被O2氧化,則上述流程中“FG”和 “HM”兩步的作用是_。保護(hù)酚羥基不被氧化2001（13）東華杯反應(yīng)的目的是 _。保護(hù)酚羥基，防止被堿性KMnO4溶液氧化保護(hù)醛基不被氧化2014湖南衡陽(yáng)保護(hù)氨基不被氧化2013上海高考（53）苯環(huán)上取代時(shí)常利用基團(tuán)占位來(lái)保護(hù)某些位置不被取代利用磺酸基作臨時(shí)占位基團(tuán)，選擇合成路線設(shè)計(jì)反應(yīng)的目的是_ _。反應(yīng)能否放在反應(yīng)之前？說(shuō)明理由。_ _。保護(hù)氯原子對(duì)位不被硝基取代不可以，氨基會(huì)被濃硝酸氧化三、邏輯與策略2、減少副反應(yīng)（1）常見(jiàn)于羥基酸的消除反應(yīng)，為防止形成各種酯或縮聚物，將羥基轉(zhuǎn)化為鹵原子后在堿性環(huán)境下消除。（2）實(shí)際合成

6、中優(yōu)先原子利用率高的反應(yīng)，以符合綠色化學(xué)要求。（3）“減少副反應(yīng)”步驟特征：多種途徑可行，只選其中之一羥基酸的消除反應(yīng)2010（16）東華杯光照NaOH/醇溶液，加熱提高原子利用率2012（50）東華杯三、邏輯與策略3、反應(yīng)條件限制（1）不同條件下，相同反應(yīng)物反應(yīng)存在差異。如：芳香烴的鹵代，鐵粉催化與光照取代位置不同。又如：不對(duì)稱烯烴的不對(duì)稱加成（HX），在不同環(huán)境下X加成位置不同。（2）反應(yīng)環(huán)境的負(fù)影響。如：在氧化氛圍下的反應(yīng)進(jìn)行之后再引入還原性基團(tuán)，防止產(chǎn)生負(fù)影響。（3）“反應(yīng)條件限制”步驟特征：交換步驟或更改條件后得不到預(yù)期產(chǎn)物。不同條件下相同反應(yīng)物反應(yīng)存在差異2008（64）東華杯反應(yīng)環(huán)境的負(fù)影響Fe/HCl濃HNO3/濃H2SO4KMnO4/H+2011（64）東華杯三、邏輯與策略4、環(huán)境與試劑從平衡移動(dòng)角度解釋反應(yīng)環(huán)境或加入試劑的選擇四、解決問(wèn)題基礎(chǔ)扎實(shí)不用怕，