■河南省許昌實驗中學 楊 銳(正高級教師)
普通高考對有機化學基礎部分的考查,以選考題的形式呈現,多年來,試題信息呈現方式和設問角度都比較固定,考查考生對有機物官能團之間轉變的熟練掌握,同時佐以新信息,考查考生對信息的提取能力以及對新信息的遷移應用能力,發(fā)揮化學學科獨特的育人功能。試題整體難度比較適中,有利于考生穩(wěn)定發(fā)揮。
例1有機堿,例如二甲基胺苯 胺吡啶等,在有機合成中應用很普遍,目前“有機超強堿”的研究越來越受到關注,以下為有機超強堿F的合成路線:
已知如下信息:
①H2C═CH2;
③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構體。
回答下列問題:
(1)A的化學名稱為____。
(2)由B生成C的化學方程式為____。
(3)C中所含官能團的名稱為____。
(4)由C生成D的反應類型為_____。
(5)D的結構簡式為_____。
(6)E的六元環(huán)芳香同分異構體中,能與金屬鈉反應,且核磁共振氫譜有四組峰,峰面積之比為6∶2∶2∶1的有_____種,其中,芳香環(huán)上為二取代的結構簡式為_____。
解題思路:根據信息①可以推出有機物B的結構簡式,進而根據反應條件可推知有機物C的結構簡式。根據信息②可以推知有機物E到F的反應過程,可得出有機物D的結構簡式。C到D的變化,要能夠從二甲基胺的結構推出二環(huán)己基胺的結構,以及要創(chuàng)造性地發(fā)現信息②的實質是氯代烴失去氯原子,胺基失去氫原子,形成新的胺類物質的過程。
解析:第(1)問考查簡單有機物的命名,A的分子式為C2HCl3,其不飽和度Ω=1,說明含有碳碳雙鍵,所以A的結構簡式為CHCl═C Cl2,其命名為三氯乙烯。
第(2)問和第(3)問考查官能團的轉化、名稱,根據已知信息①,A與CCl3COONa在一定條件下反應生成B,則B的結構為。KOH醇溶液、加熱是鹵代烴發(fā)生消去反應的條件,該條件下B生成C,產物唯一:KCl+H2O,C中所含官能團為碳碳雙鍵,氯原子。
第(4)問和第(5)問看上去落點較低,只問了反應類型和產物結構,實則考查信息的提取和靈活運用能力。由題給二甲基胺的結構推知二環(huán)己基胺結構簡式為, C與二環(huán)己基胺一定條件下生成D,結合D的分子式(C27H44Cl2N2)或F的結構可知C生成D的反應原理為該反應屬于取代反應。
第(6)問是關于芳香類物質同分異構體的考查,幾乎是每年必考,備考時要建立該類問題的思維模型。信息③雖然提到了“苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構體”,解決問題時,還是應該先從含有苯環(huán)的異構體入手,然后再找出屬于吡啶類異構體。E中氫原子的數目為11個,根據“峰面積之比為6∶2∶2∶1”的條件,可得所有符合條件的同分異構體中四類不同位置的氫原子數分別為6、2、2、1,從而得知其分子中必須有2個等效位置的甲基(連在同一個原子上或位于六元環(huán)上對稱位置)存在,這是解決該問題的關鍵。
例2鹵沙唑侖(W)是一種抗失眠藥物,在醫(yī)藥工業(yè)中的一種合成方法如下:
回答下列問題:
(1)A的化學名稱是____。
(2)寫出反應③的化學方程式:____。
(3)D具有的官能團名稱是_____。
(4)反應④中,Y的結構簡式為____。
(5)反應⑤的反應類型是_____。
(6)C的同分異構體中,含有苯環(huán)并能發(fā)生銀鏡反應的化合物共有____種。
(7)寫出W的結構簡式:___。
解題思路:根據已知信息(ⅰ)創(chuàng)新思維,可以根據D的結構簡式推出C為X為。第(4)問和第(5)問,只需根據有機物D、E、F的結構,從有機物的化學變化是某些化學鍵的斷開和重新的生成的特點出發(fā)進行思考。已知信息(ⅱ)是用來回答第(7)問的。由此可知回答該類試題時,沒有必要把轉化關系中的每一步究竟是如何實現的完全搞清楚,只需要根據關鍵信息和設問有針對性地分析即可。
解析:第(1)問,由的結構簡式可知,其名稱為2-氟甲苯(或鄰氟甲苯)。
第(3)問,D分子中含有的官能團為氨基、羰基、鹵素原子(溴原子、氟原子)。
第(4)問,反應④D+Y→E+HBr,根據質量守恒定律,結合物質D和E的結構特點及反應特征可推出Y為。
第(5)問,觀察物質E和F的結構可知,E發(fā)生取代反應生成F。
第(7)問,觀察反應⑥的反應條件可知需要利用信息(ⅱ)的反應原理解題,信息(ⅱ)所給原理中羰基參與反應,而F分子中除了羰基還有酰胺鍵,仔細觀察避免出錯,W的結構簡式為。
點評:該類試題結構穩(wěn)定,簡單有機物質和官能團的名稱、物質的結構簡式(或分子式)、反應方程式、反應類型、同分異構體等均是必考點。反應條件、有機合成路線設計等也是該類試題的重要考查內容??v觀此次試題,綜合性強,但整體難度一般,勝在新穎。既考查考生的基礎掌握,同時結合時事,讓大家去關注我們日常生活中的化學知識,并且大量新信息的引入,也考驗同學們對于信息的把握理解和遷移能力。
此外,2017版高中化學課程標準對含氮有機物的要求明顯提高,從上面的例題我們也可以發(fā)現,含氮有機物的合成已經成為主要的命題素材,備考過程中需要進行適當的補充學習。