有機試題中的信息加工方法

陳進前

從某種角度看，高考有機試題就像是一幅隱含藏寶信息的“密碼圖”，考生要像偵探一樣，將其中的隱蔽信息挖掘出來、零散信息拼湊起來、干擾信息剔除出去，轉譯加工新信息、檢索已有知識，再將解題的關鍵信息收集完整，并結合已有經驗進行篩選、轉換、嫁接，找出有機物分子結構、組成、性質之間的聯系，最后進行分析推理、獲得正確答案。

一、轉譯陌生信息

高考有機試題中會給出一些中學生未見過的“新有機物”“新有機反應”“新的合成方法”“新的有機轉化流程圖”等陌生信息，考生要將這些信息進行轉譯，從中提煉出規律，再將所得規律遷移到問題情景中，用以解決題給問題。在陌生信息轉譯過程中既需要學習和利用題給“新知識”，也需要熟練運用已學知識。

例1 有機物A為羊肉的特征香味的成分，其合成路線如下：

已知：①

②

③原醋酸三乙酯：

（1）B是烴的含氧衍生物，質譜圖表明B的相對分子質量為100，其中含氧元素的質量分數為16%。B能發生銀鏡反應，且分子結構中只有一個-CH3。B的結構簡式為 。

（2）有關化合物D和E的說法正確的有 。

①D和E都能發生水解反應

②D和E都使溴的四氯化碳溶液褪色

③D能發生酯化反應和消去反應

④E中1H-NMR有7個峰

（3）寫出B→C的化學方程式：

。

（4）寫出酸性條件下F→A的化學方程式：

。

（5）用系統命名法給A命名，A的名稱為

。

（6）化合物H與A是同分異構體，H能發生水解反應，且酸性條件下水解產物具有相同的相對分子質量，則H的同分異構體有 種。

【簡析】題中給出了A～F五種有機物的轉化關系，還有三條新信息，其中新信息①和②是陌生的反應規律，信息③是一種陌生有機物。根據新信息①可知利用甲醛可引入碳碳雙鍵，根據新信息②可知利用原醋酸三乙酯可將-COOH轉化為-COOC2H5。

根據題中給出與B相關的多項信息可判斷出B是己醛。將題給三個新反應規律與合成轉化圖中的反應條件聯系起來，可判斷出C的結構簡式為、D的結構簡式為

。

根據碳碳雙鍵、酯鍵的性質可判斷F的結構簡式為、A的結構簡式為。

【答案】（1）CH3（CH2）4CHO （2）②

（3）

（4）

（5）4-甲基辛酸 （6）16

【解密策略】當試題中給出“新反應式”“新轉化規律”等信息時，研究新信息的實質就是明確哪條規律可以類推，哪條規律可能會有新的變化。“新規律遷移題”的實質就是以題中“新信息”為范例，再與比較復雜的問題情景進行類比，進而舉一反三。遇到這種情況時，第一要找準類比的對象，第二要研究清楚兩個比較對象之間的相似性，第三要把握好類推內容的范圍，不要因為擴大或縮小類推的范圍而出錯。

值得大家注意的是，在大多有機綜合推斷題中，試題給出的規律會比較簡單，要你解決的問題卻比較復雜。如，試題中給出規律“（其中只有一個碳碳雙鍵）”，所求的問題可能會是多個碳碳雙鍵、環狀結構等。

二、挖掘隱蔽信息

清晰、直接的題給信息容易被發現，隱蔽、間接的信息不容易被發現。有機綜合推斷題中信息量大，隱蔽信息多，平時要對有機試題中隱蔽信息的特征加以總結、歸類，積累發現隱蔽信息的經驗。如，根據有機物的特征反應現象類信息可推斷官能團：使酸性高錳酸鉀溶液褪色的有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醛基等多種官能團；使溴水（或溴的四氯化碳溶液）褪色的官能團有碳碳雙鍵、碳碳三鍵等；能使溴水產生白色沉淀的是酚類；能與碳酸氫鈉溶液反應產生氣體的是含羧基物質；能在氫氧化鈉溶液中發生水解反應生成兩種有機物的往往是酯等。再如，根據有機反應條件可確定有機反應類型：光照條件下與鹵素反應，往往是烷烴取代或苯環上支鏈烴基取代；濃硫酸加熱條件下可能是酯化反應、醇消去反應、成醚反應、苯環上硝化反應等；稀硫酸加熱條件下可能是酯水解反應、糖類水解反應等；氫氧化鈉醇溶液加熱一般是鹵代烴消去反應；氫氧化鈉水溶液加熱可能是酯、鹵代烴等水解反應等。

例2 化合物X是一種環境激素，存在如下轉化關系：

化合物A能與FeCl3溶液發生顯色反應，分子中含有兩個化學環境完全相同的甲基，其苯環上的一硝基取代物只有兩種。1H-NMR譜顯示化合物G的所有氫原子化學環境相同。F是一種可用于制備隱形眼鏡的高聚物。

根據以上信息回答下列問題：

（1）下列敘述正確的是 。

A.化合物A分子中含有聯苯結構單元

B.化合物A可以和NaHCO3溶液反應，放出CO2氣體

C.X與NaOH溶液反應，理論上1 mol X最多消耗6 mol NaOH

D.化合物D能與Br2發生加成反應

（2）化合物C的結構簡式是 ，

A→C的反應類型是 。

（3）寫出同時滿足下列條件的D的所有同分異構體的結構簡式（不考慮立體異構） 。

a.屬于酯類 b.能發生銀鏡反應

（4）寫出B→G反應的化學方程式

。

（5）寫出E→F反應的化學方程式

。

【簡析】試題中信息分散在三處：第一處是“有機物轉化框圖”（各種有機物分子式、各步轉化反應的條件和試劑、部分有機物結構特征）；第二處是“題干中的文字”（A、G、F的部分性質和結構特征）；第三處是“各個小題中的信息”（可直接用于解答該小題中問題）。

解答有機物推斷題可選擇一個“信息集中點”加以突破，本題可將“B、D、G”三種有機物作為突破口?？上确治雠c這部分相關的如下信息，再綜合起來進行判斷：

第一，“B→D”可能是分子脫水生成碳碳雙鍵，B分子中含有可發生消去反應的羥基；

第二，“B→G”可能是雙分子縮合成環狀酯；

第三，根據“G分子中所有氫原子化學環境相同”可得出G分子可能含有4個—CH3，進而確定B分子中可能含有2個—CH3。

綜上可判斷B的結構簡式為。

【答案】（1）CD （2）

取代反應

（3）HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、

【解密策略】將隱蔽信息轉化成可以直接用于推理判斷的條件，是信息處理、轉換和加工的最關鍵一步，解答有機綜合推斷題時需特別重視這一環節。在研究有機綜合推斷題中“有機轉化關系圖”時，要注意框圖中已經給出的有機物的官能團、有機反應條件、有機反應試劑等看起來似乎是不完全的信息，必須從一種有機物推理判斷出它轉化前、轉化后相關物質的信息。還要注意轉化關系圖中信息傳遞的關系：同一道試題中不同的轉化關系圖之間也存在緊密的信息聯系；同一個轉化關系圖彼此相隔多步反應的物質之間也有緊密的信息聯系。

三、拼湊零散信息

聚集在一處的題給信息容易被解題者放在一起加以利用，零散的信息不容易被解題者聯系起來加工。值得注意的是，很多情況下需要解題者將分散在各處的信息綜合起來考慮才能得出一個判斷結論，因此要特別重視尋找試題中零散信息之間的聯系。如，相對分子質量是有機推斷的重要信息，但在試題中往往要求將相對分子質量的信息與具體的反應物和產物聯系起來。再如，某有機物與醋酸發生酯化反應時，可根據生成酯的相對分子質量確定反應物中羥基的個數（如根據葡萄糖五乙酸酯與葡萄糖的相對分子質量相差210，可確定葡萄糖分子中含有5個羥基）；含醛基的有機物發生催化氧化反應時，若相對分子質量增加16，說明含有一個醛基，若增加32說明含有兩個醛基。

例3 從樟科植物枝葉提取的精油中含有下列甲、乙、丙三種成分：

（1）甲中含氧官能團的名稱為 。

（2）由甲轉化為乙需經下列過程（已略去各步反應的無關產物，下同）：

其中反應Ⅰ的反應類型為 ，反應Ⅱ的化學方程式為 （注明反應條件）。

（3）已知：

由乙制丙的一種合成路線圖如下（A～F均為有機物，圖中Mr表示相對分子質量）：

①下列物質不能與C反應的是 （選填序號）。

a. 金屬鈉 b. HBr c. Na2CO3溶液 d.乙酸

②寫出F的結構簡式 。

③D有多種同分異構體，任寫其中一種能同時滿足下列條件的同分異構體結構簡式 。

a.苯環上連接著三種不同官能團

b.能發生銀鏡反應

c.能與Br2/CCl4發生加成反應

d.遇FeCl3溶液顯示特征顏色

④綜上分析，丙的結構簡式為 。

【簡析】這道題中題給信息種類多，分布廣。審題時要將試題中的各種零散信息全部匯總起來，并注意將相關的信息并在一起加以綜合利用。

（1）觀察題給甲的結構簡式，并注意關鍵詞“含氧……”，只有羥基一種官能團符合條件。若粗心大意易誤將“碳碳雙鍵”寫上。

（2）將有機物甲、乙的結構簡式與“甲轉化乙”的合成過程聯系起來，可確定反應I是“甲與HCl之間的加成反應”，也可確定Y的結構簡式是CHClCH2CHO， 反應II是“Y在NaOH醇溶液中加熱時的消去反應”。

（3）將題給的第一個新反應信息與轉化框圖的“乙→A+B”聯系起來可確定A和B分子分別是苯甲醛、乙二醛中一種。將題給的第二個新反應與“A轉化為E”的反應條件聯系起來可確定E分子中含有羧基，由“E的相對分子質量為76”和“E能發生縮聚反應”可確定E的結構簡式為HOCH2COOH，進而確定B是苯甲醛。

由“乙能與新制氫氧化銅反應轉化為D”可判斷D是CH=CHCOOH，再結合丙的分子式等可確定丙的結構簡式是CH=CHCOOCH2。

【答案】（1）羥基 （2）加成反應

NaCl+H2O

（3）

①c ②

③（其他合理答案亦可）

④

【解密策略】解答有機綜合推斷題的一般流程：仔細審讀全題→收集全部信息→對各項信息逐一分析、研究和轉換→將彼此相關的信息綜合起來→得出推斷結論。針對有機綜合推斷題中“信息多樣化”的特點，要將分散的似乎沒有關聯的信息匯集在一起進行綜合分析，學會將各種各樣的題給信息（往往是比較模糊的）轉化為明確、具體的有機物分子結構和有機物性質等方面的信息，從題給的有機物轉化框圖中那些不連續的、不完整的信息當中，尋找推理判斷的邏輯依據，得出連續的、完整的有機轉化關系。

另外，為了測試考生的信息素養，在高考有機試題中也會出現一些推理解題過程中用不上的信息，雖然這種信息不是推理解題過程中的邏輯依據，但是如果考生的信息素養不高，就容易被這種信息所干擾，影響考生對思考方面、推理結果的判斷。因此，在解答有機試題時要善于抓住關鍵信息、剔除干擾信息。