薛盛會
化學的精髓在于結構決定性質,對于有機化學而言,注重的是推導和衍生,先是官能團的判斷,然后是碳鏈的推導,抓住官能團的反應特性把題攻破。有機合成是有機化學題型中的重中之重,那么這樣的題型究竟怎樣破解,抓住哪些方面才能夠得心應手、不會出錯呢?
先學會審題,要審好審全。除了合成路線,還要看清路線圖之前和之后的文字信息和化學方程式信息,它們往往是輔助解題關鍵或突破口,否則會耗時徒勞答不了題。解題時一般從已知結構簡式的物質入手,有以下幾種情況:
一、解題思路
1. 順推法:若已知原料分子的結構簡式,則從原料分子入手,分析其具有的性質,通
過中間產物逐步推向需要合成的有機產物。
2. 逆推法:若已知目標分子的結構簡式,則從目標分子入手,分析其結構特點,找出
合成它所需的中間產物,逐步推向原料。例如已知酯的結構簡式,其逆推法尤其重要。
3. 正逆綜合法:既從原料分子進行正推,也從目標分子進行逆推,同時利用中間產物
銜接得出結果。
4. 如有分子式提供,則可以對比已知物質含碳數的增減確定未知物質的含碳數,或對
比出其它原子數的增減確定發生的反應類型是加成、消去、取代或是加聚、縮聚,或是通過不飽和度的計算確定結構簡式。
5. 對于信息方程式,應該對比反應物與產物,觀察碳架結構與官能團的變化,尋找突
破口。
這些只是初步環節,在具體分析過程中要特別注意:
二、由反應條件推測有機反應類型
1. 當反應條件為濃硫酸并加熱時,通常為醇分子內消去不飽和鍵或醇分子間脫水生成
醚,或者是醇與酸的酯化反應。若生成了環狀酯或高分子聚酯,則反應物中應同時含有羧基和羥基。
2. 當反應條件為氫氧化鈉醇溶液并加熱時,必定為鹵代烴的消去。
3. 當反應條件為氫氧化鈉溶液并加熱時,通常為鹵代烴的水解或酯的水解,若既是鹵
代烴又是酯時,則會同時消耗氫氧化鈉發生水解反應,注意書寫化學方程式時氫氧化鈉的用量。
4. 當反應條件為稀酸并加熱時,通常為酯或糖類的水解反應。
5. 當催化劑為銅或銀并加熱時,通常為醇氧化為醛或酮。一般而言,題目大多是將醇
氧化為醛,然后由醛再繼續反應,此時醇中必須具備-CH2OH的結構特點。
6. 當與X2反應且條件為光照時,通常是烷烴或苯環側鏈烴基上H原子發生的取代,
若條件為鐵作催化劑則發生的是苯環上的H原子的取代反應。
7. 要注意,反應在H+存在的條件下進行時,通常可能為RCOONa或RCOONH4或者酚
鈉的酸化,生成物為RCOOH或酚。
8. 當反應條件與所給信息方程式的反應條件相同時,則應立即模仿信息,對比信息方
程式中反應前后物質的變化部位,觀察結構特點,寫出需要推導的反應物和生成物。
除了合成路線和信息,有的題目中還會提示一些關于某物質的性質。如果想要靈活運用
性質進行推導,就必須:
三、熟練掌握一些特殊的化學性質和轉化關系
1. 能使溴水褪色的物質有:含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵的物質發生加成反應;含醛基的物
質發生氧化反應;酚類物質與溴水發生鄰、對位上的取代反應生成白色沉淀。
2. 能使酸性高錳酸鉀褪色的物質有:含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵的物質發生氧化反應;含
醛基的物質發生氧化反應;酚類、苯的同系物、還原性糖(葡萄糖、麥芽糖)發生氧化反應。3. 能與銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液反應的物質:除了醛,還可以是甲酸、甲酸鹽、
甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖,這些物質中均含有醛基。
4. 能夠被O2連續兩次氧化的有:醇(必須含-CH2OH)氧化為醛,再氧化為羧酸;乙
烯氧化為乙醛,再氧化為乙酸。
5. 能發生加氫反應的有:碳碳雙鍵、碳碳叁鍵或苯環的加成,但千萬不要忘了還有醛
基的加成。若物質同時具備碳碳雙鍵和醛基,書寫化學方程式時必須注意H2的用量。
此外,一定要注意有些題目中發生氧化反應時,先對碳碳雙鍵或酚-OH進行保護,再氧
化其它部位,再設法重新生成碳碳雙鍵或酚-OH的處理。掌握了以上方法和注意事項,有機合成推斷題便能夠既正確又輕松地迎刃而解。