“五步”突破有機合成

江蘇省邗江中學(225009)

張新中●

“五步”突破有機合成

江蘇省邗江中學(225009)

張新中●

隨著社會的進步，有機物的合成越來越受到社會的廣泛關注，因此，有機合成題也倍受高考的青睞，不僅一直是江蘇高考試卷中的必考內容，近年來，其他高考試卷(如新課標卷等)也相繼出現了此內容，預計在以后的高考試卷中，此內容將會成為高考的常客，因此需要中學生認真學好、全面掌握有機合成的方法.目前常見的方法有正向合成法、逆向合成法、三步法等，但從實施情況來看，有的方法不容易被學生掌握，不知道如何運用；有的方法則不能適用所有有機合成題，因此此考點仍然是中學生學習的難點.

筆者經過認真思考，多年實踐，研究出一種有機合成的新方法——“五步法”，以幫助中學生迅速解決有機合成路線的設計.下面給出此方法的具體步驟，并舉例說明.

1．具體步驟

第一步：切割.對比目標有機物和所給基礎原料的結構，找出它們之間的差異，然后根據相同或相似之處，特別是碳原子數，將目標有機物切割成幾個與基礎原料相近的結構.

第二步：轉化.利用學過的知識或題給信息，將基礎原料一一轉變為第一步中切割出來的結構.

第三步：排序.根據基團合成的條件以及反應條件對其它基團的影響和有機合成遵循的原則，排出最合理的合成順序.

第四步：拼接.將第三步中排列出來的順序進行整合、拼接，形成一條合理的合成路線.

第五步：美化.在第四步的合成路線的轉化過程中添上適宜的試劑和條件，也可以修正因試劑的加入而導致的基團變化.

2．典例分析

例1 有機物M是合成某種治療心臟病藥物的中間體，根據已有知識和相關信息，寫出以N為原料制備M的合成路線流程圖(其它無機、有機試劑任用).

HOCHO____

HOCH2CH2COOCH3M

第三步，排序.由第二步分析可知，只有一個順序要確定，即先去碳碳雙鍵，還是先氧化醛基.由于碳碳雙鍵也易被氧化，故應先加氫去碳碳雙鍵，此時醛基也會被還原為羥基，然后再將羥基氧化為羧基.雖然酸性KMnO4溶液能將羥基(-OH)直接氧化為羧基(-COOH)，但由于其也能將苯環側鏈烴基氧化，故應用氧氣逐步氧化.

第五步，美化.由于羥醛縮合在堿性條件下進行，故酚羥基(-OH)會轉化為酚鈉(-ONa)，以后在酸性條件下又會轉變為酚羥基(-OH)，因而除了在拼接后的轉化過程中添加適宜的試劑和條件，還要注意基團的變化，即得如下合成路線：

例2 化合物E是一種醫藥中間體，常用于制備抗凝血藥，可以通過下圖所示的路線合成：

分析 第一步：切割.分析目標有機物的結構，可以這樣切割：

第三步：排序.兩種結構的合成互不干擾，可分兩條線進行，故順序不難確定.

第四步：拼接.

第五步：美化.在拼接后的轉化過程中添加適宜的試劑和條件，即得如下合成路線：

例3 鹽酸阿立必利是一種強效止吐藥.它的合成路線如下：

分析 第一步：切割.分析原料和有機物的結構，可以將目標有機物這樣進行切割：

第三步，排序.由題中合成路線C→D可知，醇會使-NHCOCH2CH2CH3中的肽鍵斷開，故應先合成酯基-COOCH3，再合成-NHCOCH2CH2CH3；又由于-NO2轉變成-NH2的條件是酸性，而-COOCH3會發生水解，從而降低其產率并引入雜質，故在合成-COOCH3之前，應先合成-NH2，之前則應引入-NO2.

第四步：拼接.由第三步分析可得：

第五步：美化.

在拼接后的轉化過程中添加適宜的試劑和條件，即得如下合成路線：

由于步驟比較固定，“五步法”應該是進行有機合成的行之有效的方法，其關鍵是對比原料和目標有機物的結構，確定切割的位置(一般根據碳原子個數的多少)，再進行后續步驟.方法簡單易學，中學生只要在理解的基礎上，通過一定量的練習，就能熟練掌握應用.當然，進行有機合成時，在運用“五步法”的同時，也可以根據題目要求和實際情況，靈活使用其它方法，以更好更快地完成任務.

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1008-0333(2017)01-0089-03