■四川省瀘州市瀘縣二中 劉 宇

有機(jī)框圖推斷試題是高考的熱點和難點，其中依據(jù)信息進(jìn)行陌生方程式的書寫又是近年高考全國卷中有機(jī)主觀題的一種考查趨勢。這類試題需要考生結(jié)合信息和有機(jī)反應(yīng)的實質(zhì)(化學(xué)鍵的斷裂與形成)進(jìn)行有機(jī)物的重新組建，難度相對較大，區(qū)分度高，因此熱度逐年提升。

一、信息方程式書寫的基本步驟

信息方程式是我們書寫有機(jī)方程式的模板，結(jié)合有機(jī)反應(yīng)發(fā)生的基本原理，依據(jù)具體信息的呈現(xiàn)，可以得出基本的解題步驟。

例1下列反應(yīng)是一種由烯烴直接制備不飽和酯的新方法：

利用類似反應(yīng)的方法，僅以乙烯為原料合成有機(jī)化合物 CH2═CHCOOCH2CH3，涉及的反應(yīng)方程式為____。

解析：對于此類試題的解答，一般思路和步驟如下：

(1)信息的提取。

有機(jī)反應(yīng)的本質(zhì)就是反應(yīng)物特殊位置的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，反應(yīng)后形成新的化學(xué)鍵，因此有機(jī)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后原有機(jī)物的碳鏈骨架不變，結(jié)合題干信息，原反應(yīng)的原理為：

對比反應(yīng)前后有機(jī)物的結(jié)構(gòu)關(guān)系，反應(yīng)物分子中實線框與虛線框之間的化學(xué)鍵斷裂，實線框的部分結(jié)合形成反應(yīng)主產(chǎn)物，虛線框的部分組合成水。

(2)信息的處理。

結(jié)合提取的信息，將信息用自己熟悉的表示方法表述出化學(xué)鍵的斷裂與形成，將信息加工、轉(zhuǎn)化與整合，形成結(jié)論或者規(guī)律。

該方程式即原有雙鍵碳原子連接的氫原子、醇羥基中的氫原子與氧氣提供的氧原子結(jié)合形成水分子，剩余的部分與CO斷鍵后形成的羰基連接形成酯。

(3)信息的運(yùn)用。

CH2═CHCOOCH2CH3是以乙烯為原料合成的有機(jī)化合物，那么可確定該物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)化學(xué)鍵的形成過程為：

結(jié)合分析可知，該有機(jī)物的直接反應(yīng)物包括CH2═CH2、CO、HOCH2CH3，HOCH2CH3可 通過CH2═CH2加水得到。

答案2 CH2═CHCOOCH2CH3+2 H2O

在以上的信息中，主要包括了類似于高中所學(xué)過的幾種反應(yīng)類型，下面以實例加以說明。

二、常見的信息呈現(xiàn)類型

1.脫縮反應(yīng)。

脫縮反應(yīng)是指某個(或多個)有機(jī)化合物分子斷裂部分舊化學(xué)鍵，脫出部分原子(或原子團(tuán))形成小分子，余下的原子(或原子團(tuán))重新通過新化學(xué)鍵連接形成有機(jī)物的過程。這一類化學(xué)反應(yīng)在高中階段較為陌生，但結(jié)合有機(jī)反應(yīng)的斷鍵(成鍵)原理進(jìn)行分析，難度不太大。

例2高血脂嚴(yán)重影響人體健康，化合物E是一種臨床治療高血脂癥的藥物。E的合成路線如下(部分反應(yīng)條件和試劑略)：

第⑥步反應(yīng)的化學(xué)方程式是____。

解 析：在NaOH水溶液中加熱水解得到BB被稀鹽酸酸化得到在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)⑥得到D。結(jié)合已知信息可知，在兩個羧基和兩個烷基同時連接在一個碳原子上的有機(jī)物，加熱情況下，其中一個羧基中的整體脫出形成CO2，余下氫原子接在原連接羧基的碳原子上，從而可知反應(yīng)⑥為

例3姜黃素是從姜科植物中提取的一種色素，它的主要藥理作用有抗氧化、保肝護(hù)肝、抑制腫瘤生長等，它具有對稱性結(jié)構(gòu)。

已知：①E、G能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。

② R—CHO + R'—CH2—CHOR'表示烴基或氫)。

根據(jù)以上信息可知E→F反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

解析：乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成A(BrCH2CH2Br)，A發(fā)生反應(yīng)得到B，B可以連續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，則A在氫氧化鈉水溶液、加熱條件下水解得到B(HOCH2CH2OH)，則C為OHC—CHO，D 為 OHC—COOH，結(jié) 合分子式C7H8O2，可知 Y 為脫羧得到J(C8H8O3)，則J為與反應(yīng)得到姜黃素(C21H20O6)，結(jié)合信息可知姜黃素為乙烯與氧氣反應(yīng)得到E，E可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則E為CH3CHO，結(jié)合已知可知F為CH3CH═CHCHO ，F(xiàn)與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到G，G可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則G為CH3CH2CH2CHO。根據(jù)已知②可得出E→F的反應(yīng)為CH3—CHO+CH3—CHO

能力提升：對于脫縮反應(yīng)，不論反應(yīng)物是一個或多個，不論是脫去中間部分原子(團(tuán))還是分別脫去端點的原子(團(tuán))，結(jié)合試題中具體的信息，結(jié)合具體反應(yīng)中的斷鍵和成鍵情況即可快速書寫。

2.類取代反應(yīng)。

取代反應(yīng)是指有機(jī)物分子中的原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)替代的反應(yīng)。如一般斷裂的化學(xué)鍵為單鍵，但在試題中常常其他化學(xué)鍵也發(fā)生類似的反應(yīng)，我們類比解答即可。

例4有機(jī)化合物A、B、C、D等有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

寫出D的結(jié)構(gòu)簡式：____。

解析：CH2═CH—CN在酸性溶液中反應(yīng)生成酸性物質(zhì)B(C3H4O2)，即丙烯酸丙 烯 酸 進(jìn) 一 步 與CH3OH在H2SO4催化作用下酯化得到C(CH2═CH—COOCH3)。結(jié) 合 已 知 信息，連接兩個氫原子的雙鍵碳原子原有氫原子被R—X中的R(不飽和烴基或苯環(huán))取代，取代出的氫原子與鹵原子結(jié)合生成HX。

答案

能力提升：類取代反應(yīng)與取代反應(yīng)的本質(zhì)即是有機(jī)物分子中的原子(或原子團(tuán))被其他原子(或原子團(tuán))占據(jù)位置的過程。在占據(jù)位置的過程中可能斷裂的是單鍵(高中教材的主要呈現(xiàn)形式)、雙鍵或者三鍵，另外的原子(原子團(tuán))依據(jù)成鍵理論接入即可。這些反應(yīng)在有機(jī)框圖中以信息的形式呈現(xiàn)，同時受到框圖中前后物質(zhì)的約束，我們在解題時結(jié)合信息解答即可，目前無需考慮斷鍵與成鍵的緣由。

3.類加成反應(yīng)。

加成反應(yīng)是指有機(jī)物分子中的不飽和鍵(雙鍵或三鍵)兩端的碳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)。

例5功能高分子P的合成路線如下：

(1)A的分子式是C7H8，其結(jié)構(gòu)簡式是____。

(2)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能團(tuán)為____。

(3)已 知：2 CH3CHO

以乙烯為起始原料，選用必要的無機(jī)試劑合成E，寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡式表示有機(jī)物)，用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系，箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)。

解析：根據(jù)高分子P的結(jié)構(gòu)和A的分子式為C7H8，可推知D為對硝基苯甲醇因 此 A 是 甲 苯結(jié)合D和P的結(jié)構(gòu)簡式可知D和G發(fā)生酯化反應(yīng)得到P，因此G的結(jié)構(gòu)簡式為水解生成G和乙醇，因此 F 的結(jié)構(gòu)簡式為E在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為F，這說明反應(yīng)④是碳碳雙鍵的加聚反 應(yīng)，因 此 E 的 結(jié) 構(gòu) 簡 式 為CH3CH═CHCOOC2H5，所含官能團(tuán)為碳碳雙鍵和酯基。

乙烯和水可以直接加成生成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，乙醛發(fā)生已知條件中的反應(yīng)就可以使碳鏈增長，由于碳碳雙鍵易被氧化，因此首先發(fā)生消去反應(yīng)，然后再氧化醛基為羧基，羧酸和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，即可得物質(zhì)E，合成路線為：

能力提升：類加成反應(yīng)就像加成(或加聚)反應(yīng)一樣，將原有有機(jī)物分子中的π鍵斷裂，另一分子也斷裂一根化學(xué)鍵，將拆出的原子(原子團(tuán))分別接入原π鍵(可能是碳碳雙鍵、碳碳三鍵等)兩端的原子，這些反應(yīng)有的也與低聚反應(yīng)類似，只是該處涉及雙鍵和三鍵共同參與降飽和度的反應(yīng)。