聚焦有机化学试题中信息的正确解读

刘 宇

(四川省泸州市泸县二中 646106)

有机化学反应与无机化学反应有着本质上的区别，即有机反应发生时并未将反应物的旧化学键全部断裂，仅仅是官能团的特殊化学键断裂与重新形成.高中有机化学常见的反应类型包括取代反应、加成反应、消去反应、加聚反应和缩聚反应等.但是生产、生活中涉及有机反应远不止这些，因此试题中出现的有机反应信息的正确解读，成为试题正确解答的关键环节，这类试题也逐渐成为热点和难点问题.

一、类似化学反应原理的剖析

1．类取代反应

例1 美日三名化学家[理查德·赫克(美)、根岸荣一(日)、铃木章(日)利用钯(Pd)作催化剂，将有机化合物进行“裁剪”、“缝合”，创造出具有特殊功能的新物质而荣获2010年诺贝尔化学奖.赫克反应(Heck reaction)的通式可表示为(R—X中的R通常是不饱和烃基或苯环；R′CH=CH2通常是丙烯酸酯或丙烯腈等)：

现有A、B、C、D等有机化合物有如图1所示的转化关系：

图1

请回答下列问题：

(3)写出D的结构简式(必须表示出分子的空间构型)____.

思路分析CH2=CH-CN在酸性溶液中反应生成C3H4O2酸性物质，即是丙烯酸(CH2=CH-COOH)，进一步与CH3OH在H2SO4催化作用下酯化得到CH2=CH-COOCH3，该过程与题干有关赫克反应信息吻合.结合赫克反应可知，反应中苯环与溴原子之间的化学键断裂，溴原子与丙烯酸酯分子中双键碳原子连接氢组合成氢溴酸，溴苯余下苯环与双键碳原子结合即是D.

能力提升类取代反应与取代反应从反应本质上与取代反应相同，有机物分子中某原子(团)被其他原子(团)占据了位置.这些反应在有机框图中以信息的形式呈现，同时受到框图中前后物质的约束，在解题时结合信息解答即可，无需在目前考虑断键与成键的缘由.

2．类加成反应

加成反应是指有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应.

例2 (2017·全国卷Ⅰ，36节选)化合物H是一种有机光电材料中间体.实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如图2所示.

图2

已知：

RCH=CHCHO+H2O

回答下列问题：(3)E的结构简式为____.

(4)G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为____.

答案：

(3) CCCOOH (4) CCCOOC2H5 +催化剂→

，结合已知②，容易写出由F生成H的化学方程式，从而可顺利回答前4问.

二、化学反应进行方向的选择

1．特殊官能团的保护

例3 (2017·天津卷8节选)2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体，其制备流程如下：

回答下列问题：

(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，其目的是____.

(4)写出⑥的化学方程式： ____，该步反应的主要目的是____.

答案:(3)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代(或减少副产物，或占位)

思路分析(3)甲苯受甲基的影响导致苯环上甲基邻、对位的氢原子变得活泼，容易发生取代反应；从流程看反应①是在甲基苯环的对位引入—SO3H，反应②引入硝基，而反应③又去掉了—SO3H.可见若采用甲苯直接硝化的方法制备B，会产生副产物.(4)从图可知反应⑥发生的是取代反应：

反应⑦⑧使用的浓硫酸和液氯均有强氧化性，⑥的主要目的是保护氨基.

归纳总结有机路线的选择除了考虑碳链的变化、官能团的变更外，还需要注意在这些变化过程中官能团之间的相互影响，一般考虑一下问题：(1)官能团的保护：某些基团具有还原性或者氧化性，在过程中易被氧化或者还原，可将官能团进行转化后者在后续过程中引入；(2)苯环位置的选择：苯环不同位置引入原子(团)时，虽有难易差别，因此不需要引入的位置可先用其他原子(团)占据位置，随后消除即可.

2．主、副反应的选择

例4 有机化学反应因反应条件不同，可生成不同的有机产品.例如：

(X为卤素原子)

②苯的同系物与卤素单质混合，若在光照条件下，侧链上氢原子被卤素原子取代；若在催化剂作用下，苯环上的氢原子被卤素原子取代.

(3)反应④的化学方程式为(有机物写结构简式，并注明反应条件)：____.

(4)工业生产中，中间产物A须经反应③④⑤得D，而不采取直接转化为D的方法，其原因是____.

答案：(3)

误区警示有机反应存在副反应，而且主副反应所占比重并不太大，因此副反应带来的副产物的量是很大的，因此反应条件的选择和控制在实际生产中意义重大.

参考文献：

[1]陈世华.聚焦有机化学“潜规则”[J].数理化学习(高中版),2011(03).