破解有机合成题的方法

破解有机合成题的方法湖南省安乡县第一中学刘振才以有机反应为基础的有机合成，是有机化学的一个重要内容。有机合成题是一类常考题型，经常与有机推断题相伴而生，其常见形成是具体物质的合成流程中的某个环节、物质、反应条件缺失，或通过已知的信息推断出未知物的各种信息。这类试题通常以新材料、新药物、新科技及社会热点问题为素材，给出一些与解题有关的信息，综合考查同学们分析推理的能力，涉及的问题通常是判断官能团的种类、判断反应类型、书写有机物的结构简式和化学方程式、书写限定条件的同分异构体、设计合成线路等。解答有机合成题的基本方法可概括为以下几点：(1)牢固掌握典型有机物的结构、性质及转化关系，熟悉有机反应条件、反应现象、官能团的特性等知识要点，正确判断原料和产品中官能团的种类、数目、位置。(2)分析碳链的变化：有无碳链的增长或缩短？有无成环或开环？(3)分析官能团的改变：引入了什么官能团？是否要注意官能团的保护？(4)读通读懂信息：题中的信息可能是物质转化中的重要一环，因而要认真分析信息中牵涉到哪些官能团（或碳链结构）与原料、产品或中间产物之间的联系。(5)采用顺向、逆向相结合的方法，找出原料和目标分子的中间过渡物质——中间产物。可以由原料正向推导产物，也可以从产物逆向推导出原料，也可以从中间产物出发向两侧推导。【例1】由丙酮制取丁酸需要经过下列过程：请以苯酚为主要原料合成：，设计合成路线，标明每一步的反应物及反应条件。（有机物写结构简式，其它原料自选）【解析】对照苯酚和目标产物的结构，结合题示信息，可知合成路线中要经过加成（苯酚与氢气加成得到环己醇）、催化氧化（环己醇脱氢得到环己酮）、加成（环己酮与HCN加）、水解（一CN水解为羧基）、酯化五步反应。【答案】【点评】本题考查有机物的合成、方程式的书写等，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的答题能力。该类试题需要注意的是有机物的合成是通过化学反应使有机物的碳链增长或缩短，或碳链和碳环的相互转变，或在碳链或碳环上引入或转换各种官能团，以制取不同类型、不同性质的有机物。有机合成题能较全面地考查学生的有机化学基础知识和逻辑思维能力、创造思维能力等。【例2】苯佐卡因可用于粘膜溃疡、创面等的镇痛，是一种常用的局部麻醉剂，其合成路线如下图所示：已知：①当苯环上连有甲基时，再引入的其他基团主要进入甲基的邻位或对位；当苯环上连有羧基时，再引入的其他基团主要进入羧基的间位。请回答下列问题：（1）上述合成路线中属于取代反应的是（填代号）。化合物C中含有的含氧官能团的名称为。（2）合成路线中反应①的化学方程式为。（3）下列关于上述合成路线的说法中正确的是。（填字母）a．反应①除主要生成物质A外，还可能生成CH3NO2、CH3NO2O2NNO2等b．步骤①和②可以互换c．反应③是还原反应（4）苯佐卡因有多种同分异构体，请写出其中任意一种满足下列条件的同分异构体的结构简式：。①有两个对位取代基；②－NH2直接连在苯环上；③分子结构中含有酯基。（5）化合物有较好的阻燃性，请写出以甲苯为主要原料制备该阻燃剂的合成路线流程图。提示：①合成过程中无机试剂任选；②合成路线流程图示例如下：C2H5OH浓硫酸170℃CH2=CH2Br2H2C－CH2BrBr【解析】从苯佐卡因的结构和反应条件分析，可知反应④是酯化反应，C为；B的分子式为C7H5NO4，则B为，B到C的反应是还原反应；由信息①中甲基的定位效应可知反应①是甲苯的硝化反应，反应②是被酸性高锰酸钾溶液氧化为的反应。反应①和反应②的位置不能互换，否则硝化反应时硝基会进入羧基的间位，无法得到。化合物可由两分子发生分子间脱水反应成环而得，联系苯佐卡因和甲基对苯环上其他取代基的定位效应，可知甲苯经硝化、氧化、还原、脱水四步反应即可得到指定物质。【答案】（1）①④羧基（2）（3）ac（4）等中的任1个（5）【点评】本题考查有机物的合成及推断，题目难度较大，注意在有机合成中渗透了苯环取代中的邻对位基团和间位基团的选择，以及部分官能团在反应过程中被保护的原理，同时考查了同分异构体的书写。