明晰模型 快速遷移 高效突破
——以近年高考有機(jī)反應(yīng)方程式的書寫為例

■廣東省佛山市南海區(qū)石門中學(xué) 李玉屏

縱觀2012～2018年高考全國理綜卷試題，不難發(fā)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)主觀題的考查保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性。雖然每年取材新穎，但是設(shè)問方式主要是有機(jī)化學(xué)核心或主干知識，其中有機(jī)反應(yīng)方程式的書寫是考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。本文以近幾年的高考真題為例，以典型有機(jī)物或者已知信息為原型，借助模型方法的運(yùn)用，快速遷移，高效突破有機(jī)反應(yīng)方程式的書寫，希望能對同學(xué)們復(fù)習(xí)備考有所裨益。

根據(jù)情境的熟悉或陌生以及欲解決問題的復(fù)雜程度，書寫有機(jī)反應(yīng)方程式的類型一般分為兩種：一是以教材中典型有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，寫出具有相同官能團(tuán)的陌生有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)或轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式，可以視為陌生情境下良構(gòu)類型有機(jī)反應(yīng)方程式的書寫，側(cè)重檢驗(yàn)考生的學(xué)習(xí)理解、直接遷移應(yīng)用等學(xué)科能力；二是題干中提供陌生物質(zhì)的組成或陌生反應(yīng)的相關(guān)信息，考查考生獲取新信息、將知識遷移并進(jìn)行創(chuàng)造應(yīng)用的能力，可以稱為陌生情境下劣構(gòu)類型有機(jī)反應(yīng)方程式的書寫。

一、陌生情境下良構(gòu)類型有機(jī)反應(yīng)方程式的書寫

例1化合物N具有鎮(zhèn)痛、消炎等藥理作用，其合成路線如下：

請寫出C→D的化學(xué)方程式：____。

解析：對比C、D的結(jié)構(gòu)簡式可知，C中的— 變?yōu)?中的COOHD(乙醇酯)，即C與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)得到D，以典型有機(jī)反應(yīng)方程式CH3COOH+為原型，運(yùn)用模型方法遷移，可以寫出C→D的反應(yīng)方程式。

答 案：

點(diǎn)評：本題情境比較陌生，所寫方程式實(shí)質(zhì)上屬于酯化反應(yīng)，因此屬于良構(gòu)問題，解答的關(guān)鍵是對比C、D的結(jié)構(gòu)簡式，依據(jù)酯化反應(yīng)機(jī)理和質(zhì)量守恒定律即可準(zhǔn)確地書寫反應(yīng)方程式。

例2化合物G是治療高血壓藥物“比索洛爾”的中間體，一種合成G的路線如下：

已知：D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫，1molD可與1molNaOH或2molNa反應(yīng)。

則C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為____。

解析：D的化學(xué)式為C7H8O2，其苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫，1molD可與1molNaOH或2molNa反應(yīng)，則苯環(huán)上含有酚羥基和—CH2OH，且為對位結(jié)構(gòu)，則D的結(jié)構(gòu)簡式為的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CH2OCH(CH3)2。C和D都含有醇羥基。以典型有機(jī)物醇分子間脫水成醚反應(yīng)式CH3CH2OH+CH3CH2OH為原型，運(yùn)用類比模型方法可知，C、D在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生脫水成醚反應(yīng)，產(chǎn)物E為HO

答案：HOCH2CH2OCH(CH3)2+H2O

點(diǎn)評：本題所給信息陌生，所寫方程式實(shí)質(zhì)上屬于醇轉(zhuǎn)化為醚的取代反應(yīng)。解答的關(guān)鍵是依據(jù)分子式、等效氫，從定性和定量等多個(gè)角度構(gòu)建認(rèn)識有機(jī)物的結(jié)構(gòu)化思路，從而推斷出D的結(jié)構(gòu)簡式，其次根據(jù)教材中乙醇變?yōu)橐颐训脑硪约百|(zhì)量守恒定律分析和解決問題。

例38-羥基喹啉被廣泛用作金屬離子的絡(luò)合劑和萃取劑，也是重要的醫(yī)藥中間體。下面是8-羥基喹啉的合成路線：

ⅱ.同一個(gè)碳原子上連有2個(gè)羥基的分子不穩(wěn)定。

則A→B的化學(xué)方程式是____。

解析：C的分子式為C3H6OCl2(由已知ⅱ可知兩個(gè)氯原子在不同的碳原子上)，由B與HOCl發(fā)生加成反應(yīng)制得，則B的分子式為C3H5Cl，結(jié)構(gòu)簡式為 CH2═CHCH2Cl。A的分子式為C3H6，可能是丙烯或環(huán)丙烷，以典型有機(jī)物反應(yīng)HCl為原型，利用模型方法推理可得：A的結(jié)構(gòu)簡式一定為CH3CH═ CH2，CH3CH═ CH2與Cl2高溫下發(fā)生反應(yīng)，只是取代飽和碳原子上的氫原子，方程式為 CH2═CHCH3+

答案：CH2═CHCH2Cl+HCl

點(diǎn)評：通過本例進(jìn)一步說明，要熟練掌握典型有機(jī)物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，熟記反應(yīng)條件，明晰反應(yīng)機(jī)理，構(gòu)建“典型有機(jī)物(官能團(tuán))—反應(yīng)條件—反應(yīng)方程式”的模型，才能書寫陌生情境下良構(gòu)類型的有機(jī)反應(yīng)方程式。

二、陌生情境下劣構(gòu)類型有機(jī)反應(yīng)方程式的書寫

例4已知有如下合成路線：

其中B為單氯代烴，則由B生成C的化學(xué)方程式為____。

解析：物質(zhì)B是光照下反應(yīng)得到的單氯代烴，Cl應(yīng)該取代 CH3C≡ CH 中飽和碳上的H，則B為分子式為C3H3Cl。C的分子式為C4H3N，可確定由B到C是CN取代Cl，則

答案：

點(diǎn)評：本題所給信息陌生，所寫方程式實(shí)質(zhì)上屬于取代反應(yīng)。解答的關(guān)鍵是依據(jù)分子式、反應(yīng)試劑和條件等推斷A、B、C的結(jié)構(gòu)簡式，其次根據(jù)教材中常見取代反應(yīng)原理以及質(zhì)量守恒定律書寫方程式。

例5端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，稱為Glaser反應(yīng)：2 R—C≡C—H該反應(yīng)在研究新型發(fā)光材料、超分子化學(xué)等方面具有重要價(jià)值。下面是利用Glaser反應(yīng)制備化合物E的一種合成路線：

解析：直接以反應(yīng)R—C≡C—C≡C—R+H2為原型，應(yīng)用模型可知，化合物發(fā)生Glaser反應(yīng)時(shí)，斷裂碳碳三鍵中碳原子上的碳?xì)滏I，除生成小分子氫氣外，還能得到高聚物；同時(shí)，結(jié)合典型有機(jī)物縮聚反應(yīng)nHO(CH2)5COOH為原型，運(yùn)用模型可以快速確定小分子氫氣系數(shù)為(n-1)，則方程式為

答案：

點(diǎn)評：從發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)的角度觀察，的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為分子中含有兩個(gè)碳碳三鍵，而且分別位于烴的兩端，所以含有兩個(gè)碳碳三鍵的端炔烴可以偶聯(lián)成高分子化合物。

三、鞏固練習(xí)

1.1，6-己二酸(G)是合成尼龍的主要原料之一，可用烴A氧化制備。制備G的合成路線如下：

由G合成尼龍的化學(xué)方程式為____。

2.查爾酮是一種重要的化工原料，可以通過如下過程合成。請回答下列有關(guān)問題：

已知：A的分子式為C8H10。

D物質(zhì)在OH-存在時(shí)與苯甲醛反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

3.G是某抗炎癥藥物的中間體，其合成路線如下：

D與足量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

參考答案：