立足考題,破解“有機(jī)反應(yīng)類型判斷”題型

周維清 楊興多 孫貴娥

(1.云南省騰沖市第八中學(xué) 2.云南省騰沖市實(shí)驗(yàn)學(xué)校 3.云南省曲靖市麒麟?yún)^(qū)第一中學(xué))

縱觀近幾年高考試題,對(duì)有機(jī)反應(yīng)類型的判斷是高考的必考點(diǎn).試題以選擇題和推斷題兩種形式考查對(duì)取代反應(yīng)(包括鹵代、水解、酯化、硝化等),加成反應(yīng),消去反應(yīng),加聚反應(yīng),縮聚反應(yīng),氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)等的判斷.選擇題一般以有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為載體考查所能發(fā)生的反應(yīng),有機(jī)推斷題往往考查某一步轉(zhuǎn)化過(guò)程的反應(yīng)類型.本文總結(jié)了判斷反應(yīng)類型的必備知識(shí)和解題技巧,以便學(xué)生能快速準(zhǔn)確判斷,進(jìn)而提高解題效率和學(xué)習(xí)信心.

1 根據(jù)反應(yīng)試劑及反應(yīng)條件判斷反應(yīng)類型

常見(jiàn)反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件是有機(jī)推斷題的一個(gè)重要突破口.許多反應(yīng)的發(fā)生需要在特定的試劑與條件下進(jìn)行,因此解題時(shí)可以通過(guò)轉(zhuǎn)化過(guò)程中用到的試劑與條件判斷反應(yīng)類型及可能存在的官能團(tuán).如“光照”為取代反應(yīng)的條件,看到“O2、KMnO4等氧化劑”出現(xiàn)時(shí)一般發(fā)生氧化反應(yīng).

例1判斷下列轉(zhuǎn)化關(guān)系的反應(yīng)類型.

(1)(2022年湖北卷,節(jié)選)下列反應(yīng)的反應(yīng)類型是_________.

(2)(2018年全國(guó)Ⅲ卷,節(jié)選)由A 生成B、G 生成H 的反應(yīng)類型分別是_________、_______.

(3)(2021年海南卷,節(jié)選)下列反應(yīng)的反應(yīng)類型為_(kāi)________.

解析

(1)A 中含有羧基,反應(yīng)試劑為濃硫酸和甲醇,可判斷為取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng)).(2)依據(jù)A→B條件為光照可判斷為取代反應(yīng),G→H 的反應(yīng)試劑為H2可判斷為加成反應(yīng).(3)A→B 條件為“O2,催化劑”可判斷為氧化反應(yīng).

解題策略:一要熟記常見(jiàn)試劑及條件對(duì)應(yīng)的反應(yīng)類型(如表1),二要結(jié)合框圖對(duì)比驗(yàn)證.

表1 常見(jiàn)試劑及條件對(duì)應(yīng)的反應(yīng)類型

2 根據(jù)官能團(tuán)判斷反應(yīng)類型

官能團(tuán)是決定有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團(tuán),有的有機(jī)物有多種官能團(tuán),化學(xué)性質(zhì)具有多重性.近幾年高考試題常常以多官能團(tuán)物質(zhì)為載體,考查依據(jù)官能團(tuán)判斷某些性質(zhì)的能力.

例2下列敘述正確的是( ).

A.(2020年全國(guó)Ⅰ卷)紫花前胡醇(如圖1)能夠發(fā)生水解反應(yīng)和消去反應(yīng),不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色

圖1

B.(2020年全國(guó)Ⅲ卷)金絲桃苷(如圖2)可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng),不能與金屬鈉反應(yīng)

圖2

C.(2022年全國(guó)甲卷)輔酶Q10(如圖3)可發(fā)生加成反應(yīng),不能發(fā)生取代反應(yīng)

圖3

D.(2021年廣東卷)昆蟲(chóng)信息素(如圖4)可發(fā)生水解反應(yīng)和加聚反應(yīng)

圖4

解析

紫花前胡醇分子中有酯基,能夠發(fā)生水解反應(yīng);分子中與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子,可以發(fā)生消去反應(yīng);分子中含有碳碳雙鍵,與羥基相連的碳原子上有氫原子,故其可以被酸性重鉻酸鉀溶液氧化,即能使酸性重鉻酸鉀溶液變色,故選項(xiàng)A 錯(cuò)誤.金絲桃苷含有苯環(huán)、酮羰基和碳碳雙鍵,可與H2發(fā)生加成反應(yīng),羥基可與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng),可以與鈉反應(yīng),選項(xiàng)B 錯(cuò)誤.輔酶Q10含碳碳雙鍵,可以發(fā)生加成反應(yīng),含有甲基,可與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤.昆蟲(chóng)信息素分子中含酯基,在酸性條件或堿性條件下可發(fā)生水解反應(yīng);含碳碳雙鍵,可發(fā)生加聚反應(yīng),選項(xiàng)D 正確.答案為D.

解題策略:首先根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式或鍵線式識(shí)別出所含官能團(tuán),其次聯(lián)想每種官能團(tuán)的典型性質(zhì),最后結(jié)合選項(xiàng)進(jìn)行分析判斷.因此,熟練掌握官能團(tuán)的特征反應(yīng)(見(jiàn)表2),是快速解決此類問(wèn)題的前提.

表2

3 根據(jù)斷鍵和成鍵位置判斷反應(yīng)類型

依據(jù)反應(yīng)特征,對(duì)比反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu),從斷鍵、成鍵的角度推測(cè)反應(yīng)類型是歷年高考的熱點(diǎn)題型.此類試題的解題關(guān)鍵是找出反應(yīng)物與生成物之間的差異,分析這些不同之處是怎么形成的.

例3判斷下列轉(zhuǎn)化關(guān)系的反應(yīng)類型.

(1)(2021年全國(guó)乙卷,節(jié)選)下列反應(yīng)的反應(yīng)類型是_________.

(2)(2022年全國(guó)甲卷,節(jié)選)下列反應(yīng)涉及兩步反應(yīng),已知第一步反應(yīng)類型為加成反應(yīng),第二步的反應(yīng)類型為_(kāi)________.

(3)(2020全國(guó)Ⅲ卷,節(jié)選)下列反應(yīng)所用的試劑和反應(yīng)條件為_(kāi)________.

(4)(2020年天津卷,節(jié)選)下列反應(yīng)的反應(yīng)類型為_(kāi)________.

解析

解題策略:1)理解各類反應(yīng)的定義,掌握各反應(yīng)類型的特點(diǎn),能從結(jié)構(gòu)的變化判斷反應(yīng)類型.

a)加成反應(yīng)是有機(jī)物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng),其特點(diǎn)是“斷一加二、合二為一”.b)消去反應(yīng)是有機(jī)化合物在一定條件下,從一個(gè)分子中脫去一個(gè)小分子而生成不飽和(含雙鍵或三鍵)化合物的反應(yīng),其特點(diǎn)是“只下不上”,由飽和鍵變成不飽和鍵.c)取代反應(yīng)是有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng),其特點(diǎn)是“有進(jìn)有出,取而代之”,主要包括鹵代、硝化、水解、酯化、醇分子間的脫水反應(yīng)等.d)氧化反應(yīng)的特點(diǎn)是“加氧或去氫”,還原反應(yīng)的特點(diǎn)是“加氫或去氧”.

2)解題時(shí)要“上看下看,左看右看”,結(jié)合題干提供的試劑,將反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比,確定哪個(gè)位置發(fā)生了變化,變化成什么,分析是如何變的,然后利用反應(yīng)特征進(jìn)行判斷.

4 根據(jù)合成路線圖和已知信息判斷反應(yīng)類型

有機(jī)推斷題中有些轉(zhuǎn)化關(guān)系復(fù)雜或者有些沒(méi)有提供相關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu),但反應(yīng)條件和試劑與題目所給的已知信息反應(yīng)相同,則該轉(zhuǎn)化過(guò)程與已知信息反應(yīng)屬于同一類型反應(yīng).在判斷反應(yīng)類型時(shí)可以通過(guò)分析已知信息反應(yīng)得出結(jié)論.

解析

以上3個(gè)小問(wèn)中轉(zhuǎn)化關(guān)系的反應(yīng)條件和試劑均與已知反應(yīng)相同,所以反應(yīng)類型和已知反應(yīng)一樣,即(1)為加成反應(yīng),(2)為取代反應(yīng),(3)為加成反應(yīng).

5 根據(jù)分子式的變化判斷反應(yīng)類型

若有機(jī)合成路線圖中給出物質(zhì)的分子式,我們也可以通過(guò)對(duì)比反應(yīng)物與生成物分子式的變化判斷反應(yīng)類型.

例5(1)(2019年全國(guó)Ⅱ卷,節(jié)選)已知某合成路線如下所示.

則由B生成C的反應(yīng)類型為_(kāi)________.

(2)(2018年北京卷,節(jié)選)反應(yīng)C→D 所需的試劑a是__________,反應(yīng)F→G 的反應(yīng)類型是____________.

解析

(1)中C 分子各原子數(shù)等于B 和HOCl的總和,屬于加成反應(yīng).(2)C→D 過(guò)程中,D 與C相比,D 分子式少2個(gè)Cl原子而多出了2個(gè)O 和2個(gè)H,相對(duì)應(yīng)氯原子的位置被羥基取代,所以試劑a為NaOH 溶液;F→G 過(guò)程中,G 與F相比,G 分子式少1個(gè)H 原子而多了1個(gè)NO2,所以為取代反應(yīng).

綜上所述,在復(fù)習(xí)中要整體把握有機(jī)反應(yīng)的框架,從多角度分析有機(jī)反應(yīng),特別是反應(yīng)試劑和條件,生成物與反應(yīng)物的差異等.在解題時(shí)應(yīng)靈活運(yùn)用各類方法,提高解題效率.

(完)