五步突破有机合成

江苏 张新中

五步突破有机合成

江苏 张新中

随着社会的进步，有机物的合成越来越受到社会的广泛关注，因此，有机合成题也越来越受高考的青睐，因此全面掌握有机合成的方法尤为重要。目前常见的方法有正向合成法、逆向合成法、三步法等，但从实施情况来看，有的方法不容易被学生掌握，不知道如何运用；有的方法则不能适用所有有机合成题，因此此考点仍然是中学生学习的难点。

笔者经过认真思考，多年实践，研究出一种有机合成的新方法——“五步法”，以期帮助中学生迅速解决有机合成路线的设计。下面给出此方法的具体步骤，并举例说明。

1.具体步骤

第一步：切割。对比目标有机物和所给基础原料的结构，找出它们之间的差异，然后根据相同或相似之处，特别是碳原子数，将目标有机物切割成几个与基础原料相近的结构。

第二步：转化。利用学过的知识或题给信息，将基础原料一一转变为第一步中切割出来的结构。

第三步：排序。根据基团合成的条件以及反应条件对其他基团的影响和有机合成遵循的原则，排出最合理的合成顺序。

第四步：拼接。将第三步中排列出来的顺序进行整合、拼接，形成一条合理的合成路线。

第五步：美化。在第四步的合成路线的转化过程中添上适宜的试剂和条件，也可以修正因试剂的加入而导致的基团变化。

2.典例分析

第五步：美化。在拼接后的转化过程中添加适宜的试剂和条件，即得如下合成路线：

【例2】有机物M是合成某种治疗心脏病药物的中间体，根据已有知识和相关信息，写出以N为原料制备M的合成路线流程图（其他无机、有机试剂任用）。

第三步：排序。由第二步分析可知，只有一个顺序要确定，即先去碳碳双键，还是先氧化醛基。由于碳碳双键也易被氧化，故应先加氢去碳碳双键，此时醛基也会被还原为羟基，然后再将羟基氧化为羧基。虽然酸性KM n O4溶液能将羟基（—OH）直接氧化为羧基（—C O OH），但由于其也能将苯环侧链烃基氧化，故应用氧气逐步氧化。

第五步：美化。由于羟醛缩合在碱性条件下进行，故酚羟基（—OH）会转化为酚钠（—ON a），以后在酸性条件下又会转变为酚羟基（—OH），因而除了在拼接后的转化过程中添加适宜的试剂和条件，还要注意基团的变化，即得如下合成路线：

【例3】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：

第五步：美化。在拼接后的转化过程中添加适宜的试剂和条件，即得如下合成路线：

【例4】化合物E是一种医药中间体，常用于制备抗凝血药，可以通过下图所示的路线合成：

第三步：排序。两种结构的合成互不干扰，可分两条线进行，故顺序不难确定。

第五步：美化。在拼接后的转化过程中添加适宜的试剂和条件，即得如下合成路线：

【例5】盐酸阿立必利是一种强效止吐药。它的合成路线如下：

第三步，排序。由题中合成路线C→D可知，醇会使—NHC O CH2CH2CH3中的肽键断开，故应先合成酯基—C O O CH3，再合成—NHC O CH2CH2CH3；又由于—NO2转变成—NH2的条件是酸性，而—C O O CH3会发生水解，从而降低其产率并引入杂质，故在合成—C O O CH3之前，应先合成—NH2，之前则应引入—NO2。

第五步：美化。在拼接后的转化过程中添加适宜的试剂和条件，即得如下合成路线：

3.实战演练

药物F具有抗肿瘤、降血压、降血糖等多种生物活性，其合成路线如下：

由于步骤比较固定，“五步法”应该是进行有机合成的行之有效的方法，其关键是对比原料和目标有机物的结构，确定切割的位置（一般根据碳原子个数的多少），再进行后续步骤。方法简单易学，中学生只要在理解的基础上，通过一定量的练习，就能熟练掌握应用。当然，进行有机合成时，在运用“五步法”的同时，也可以根据题目要求和实际情况，灵活使用其他方法，以更好更快地完成任务。

（作者单位：江苏省邗江中学）