有機合成題命題素材的真實性分析

林宏強

（江寧高級中學江蘇南京211100）

有機合成題命題素材的真實性分析

林宏強

（江寧高級中學江蘇南京211100）

以一道常見的有機合成題為研究對象，分析其命題意圖，探討命制該類習題時需注意的素材的真實性和科學性，避免偽合成題的出現。

有機合成；真實性；習題情境；偽合成題

有機合成題是近年江蘇高考命題的熱門題型，該題綜合考查學生有機化學基礎知識（如官能團的性質、反應條件等）和信息處理能力。各地模擬題中均出現了該題型，以提高學生應試水平，而這些合成題的真實性和科學性如何？本文以一道高考模擬題為例［該題流程及（1）～（4）小題略］進行簡要分析。

【例題】“逆合成分析法”創始人哈佛大學Corey在合成赤霉酸的時候需要用到螺環-烯酮，其利用對苯二酚作為主要原料的合成流程如下。

一、解題分析

本題是一道常見有機合成題，運用逆合成分析法易作如下分析：從目標產物1，4-環己二醇的結構分析，該物質是在環己烷的1，4位引入兩個羥基，要想實現該步轉化首先要在環己烷的a、b處()各引入一個鹵原子，該步需通過1，3-環己二烯（）的1，4-加成實現()；共軛二烯烴則需要通過環己烯()先加成（與X2）后消去（脫去2分子HX）制得，最后逆推至由苯酚催化加氫得到的環己醇發生消去反應制備環己烯。

圖1 逆合成分析1，4-環己二醇的制備

由苯酚制備1，4-環己二醇包含了官能團數目及位置的變化，其中涉及了加成、消去、加成、消去、加成、加成及水解等7步反應，需要學生掌握逆合成分析法的合成思路（圖1）。根據高中階段所學基本有機反應，將圖1稍加變化便可得到下列流程圖，即該題的參考答案（圖2）。

圖2 原題的合成路線圖

二、題目素材的真實性分析

1.合成原料真實性分析

例題與人教版教材的一道課后習題［1］極為相似；二者最大的不同就是以環己烷作為基礎原料合成環己醇（A），而例題則用苯酚催化加氫的方法，這個看似微小的區別對命題真實性有影響嗎？

【選修5有機化學基礎第三章第四節《有機合成》習題第2題】二乙酸-1，4-環己二酯可通過下列合成路線合成（路線圖見圖3，圖中D物質即例題的目標產物1，4-環己二醇），請你寫出各步反應的化學方程式，并指出反應類型。（提示：路線中（5）的反應可利用1，4-加成反應）。

圖3 選修5第三章第四節《有機合成》習題第2題流程圖

2.合成步驟科學性分析

人教版選修5《有機合成》一節的“學與問［1］”欄目給出了一個思考題：

卡托普利為血管緊張素抑制劑，……各步反應的產率如下：

請計算該合成路線的總產率是多少？

就一般的有機合成而言，該流程圖中各步轉化率已經較高了，均在80%以上，而只經過四步的合成，該合成路線總產率也只有58.54%；再看例題的合成路線圖（圖2），共7步反應，假設各步產率為80%，其總產率只有20.97%。若按原路線提高各步產率意義不大，能否縮短合成步驟呢？

王洪軍博士2010年在《分子催化》曾發表文章《對苯二酚催化加氫制備1，4-環己二醇的研究》一文，該文主要研究以對苯二酚為基本原料發生催化加氫反應制備1，4-環己二醇，討論了Ru/C催化劑對對苯二酚加氫反應的反應條件的影響［2］。該方案的最大優點是反應步驟少（1步反應），在合適條件下，對苯二酚的轉化率達到了98.8%，目標產物的選擇性為77.7%。顯然，對苯二酚作為反應原料可以大大縮短合成步驟，提高反應產率。

三、有機合成命題建議

在近年江蘇高考、競賽（初賽）試題的引領下，各類模擬題中的有機合成題應運而生。命制該類試題最為缺乏的便是命題素材，而出于考查學生對基礎有機化學知識的掌握（如反應條件、官能團的性質等），教師往往會刻意編造出一些合成路線，但其命題素材的合理性和科學性卻有待商榷。倘若僅考慮知識點考查的全面性，會造就大量的偽合成試題的出現，這對形成學生的科學態度是有百害而無一利的，試題的真實性和可行性必需科學合理。

1.強調命題素材的真實性

有機合成是一項復雜的系統工程，其中原料選擇、反應原理、反應產率等諸多因素的考慮往往環環相扣，一條合適的合成路線是若干實踐小結出的結果，就一個反應溫度的確定或許要經過若干次的嘗試，所以我們在命題過程中不能憑空想象，盡量選用較成熟的合成路線；當然考慮到高中學生的知識面，我們要選擇反應原理簡單、熟悉，個別未知反應可以通過信息的形式給出，也能考查學生運用信息解決實際問題的能力?？v觀江蘇近年高考試題（表1），其中的合成路線素材均采自實際的化工實踐，其科學性不言而喻。

表1 近年高考江蘇卷有機合成題的命題素材分析

2.滿足實際操作的可行性

除了考慮合成背景的真實性以外，其具體操作的科學性也值得命題者認真考慮，如考慮原料及輔料的來源是否廣泛（價格、可持續性）、是否環境友好等；反應步驟、各步產率如何；目標產物是否有合成價值……

例如以甲苯為基本原料合成多種植物香精中含有的苯甲酸苯甲酯（又稱安息香芐酯，）是有機合成講解過程中的經典例題。倘若就高中階段的一般思維方式，我們定將選擇苯甲酸與苯甲醇在濃硫酸催化作用下發生酯化反應合成該物質，而該法中涉及到甲苯光鹵代產物的不確定性（是否均能C.沒感覺，無所謂

1008-0546（2013）01-0083-02

G633.8

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10.3969/j.issn.1008-0546.2013.01.033