磷酸氯喹高考有机合成题命题思路 ――王志奇

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2019年12月以来，湖北省武汉市部分医院陆续发现了多例有华南海鲜市场暴露史的不明原因肺炎病例，一场抗击新型冠状病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19）疫情的阻击战开始。《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确提出：高中化学学科核心素养反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了化学课程学习对学生未来发展的重要价值，五大学科核心素养，科学态度与社会责任作为其中之一，进一步揭示了化学学习更高层次的价值追求。要求学生具有探索未知、崇尚真理的意识，深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献。2020年2月17日下午，国务院联防联控机制召开新闻发布会，指出“磷酸氯喹治疗新冠肺炎具有一定疗效”。 3月6日，人民日报发布“磷酸氯喹已成为临床救治用药”，未来几天内磷酸氯喹的疗效较为明显，降低了重症发生率，提高了救治率，缩短了住院周期。 磷酸氯喹（Chloroquine Phosphate）为N′，N′-二乙基-N4-(7-氯-4-喹啉基)-1，4-戊二胺二磷酸盐，用于治疗对氯喹敏感的恶性疟、间日疟等疟疾。也可用于治疗肠外阿米巴病的治疗，还有抗风湿作用等。其结构简式为： 磷酸氯喹的分子结构可以分成喹啉母核结构和丁胺侧链结构两个部分，工业上通常先合成二氯喹啉和侧链，最后缩合。至于具体合成路线的方案设计与选择，已超出本人能力范围，在此不作多解释。这里只谈及一种合成二氯喹啉的路线 起始物质为间氯苯胺，看到它不难联想到芳香硝基化合物的还原，《基础有机化学（第四版）》中有提到，但在高中没有提到，可以作为题目信息给出。 《基础有机化学》中给出了多种将芳香硝基化合物还原成芳香胺的还原条件，其中第（1）种是高考有机题中经常引用作为题干信息的反应条件，酸性条件可用HCl创造，Fe作还原剂。于是给出第一步反应和第一条信息： 信息由题干给出，A的结构式可由考生自己推断，A中所包含的官能团（氨基、氯原子）也在高考要求的知识范围内，于是产生了第（1）小问： 此问考察考生的信息处理和应用能力和对有关官能团知识点的掌握。看完间氯苯胺的合成，继续往下，发现下面的几步反应早已超出了高中的知识和能力范围，过于复杂，不如将复杂的部分省略 下一步水解酯类化合物生成羧酸的反应是高中常见的反应。可使其先在NaOH溶液的碱性环境下水解，再酸化，分两步进行，留有出题的空间，设计成第（2）、（3）问： 第（2）问是对高中化学中反应条件、反应类型的考察，在B之前给出化合物的分子式，而不去给出化学式，是对考生知识迁移能力、分析推理能力的一次考验，分子式也有助于考生验证自己的判断正确，从而提高自身的自信心和做题的勇气。第（3）问需要先把B的结构简式推断出来，这个是相当容易的，高中所学的酯化反应及其方程式的书写，迁移到这里，书写B与甲醇的化学方程式。同样地，第（4）问所涉及的反应在图中很容易就可以看得出来，这是又一次对信息处理、分析推理的考察。 但一定要说明的是，题选侧链合成方案并不在实际工业生产中使用，只是一种方案，实际合成方案这里暂且不用提及。资料显示这一步合成之中，羟胺的价格贵，一般不用此方法合成侧链，G的结构简式可由题给信息推出。这里涉及肟的氢化，除此之外还可用钠汞齐使肟还原成伯胺。四氢铝锂是一种强还原剂，可以给出必要信息。于是形成第（5）问： 和第（1）问一样，说白了就是比着葫芦画瓢的过程，重要的还是信息处理和运用能力。但二氯喹啉合成路线中的下一步是高中从来没有遇到过的（脱羧反应） 为后续合成的需要，这一步要把羧基脱掉。没有其他条件可言，题目中只好用270摄氏度加热来代替，但让考生仅凭加热和后边产物的样子是很难推断出来C的，于是在第（6）问中给出更多的信息，辅助考生推出化合物C，相对分子质量相差18.5，很容易想到少一个氯原子，多一个羟基。那么羧基哪里去了呢？在此情形下就不难想到是在270摄氏度的条件中脱去了。于是化合物C的结构简式就推出来了。第（6）问也就解决了一半。 要解决另一半，必须要知道的是苯酚和FeCl3的显色反应，在这里并不能，说明不能有苯酚结构，但要有一个苯环。在碳原子数少，不饱和度多，又有手性碳的情况下，考生不得不去思考除苯环外是否还成环。此问对考生的思维创新能力要求较高，对手性碳、不饱和度的理解要求较高。 对于有机合成题而言，最后一问，永远是合成路线的书写啦！ 既涉及到课内知识，又要用到题给信息。对考生的信息处理能力、知识迁移能力、分析推理能力、思维创新能力来了一个完全的考验。综上所述，有机合成题难免要涉及到官能团的名称、分子式、结构简式、同分异构体的书写、手性碳的判断、有机反应方程式的书写、有机反应类型的判断、官能团之间的相互转化等。以上也是我们备考的重点。信息处理能力、知识迁移能力、分析推理能力、思维创新能力等能力的考察也是这些题目必备的。 不得不说，题目的生成离不开画图。 个人认为KingDraw软件极其好用，手机端，PC端均能操作。重点是，它免费！！！ 留好间距，让考生有地方演草，方便演草。插入字体时有粗有细，字体尽量划一。整个框架在一个长方形内，方便插入试卷中。