高考中多官能團有機物試題分類及解法

黃元強

摘要：多官能團有機物具有多重性質，與之相關的試題因其靈活性、新穎性、綜合性，而備受高考命題者青睞，成為近幾年高考的熱點問題。

關鍵詞：多官能團有機物；高考試題

有機反應主要發生在其官能團上，即官能團決定有機物主要的化學性質，如-COOH決定著羧酸類有機物的化學性質。而常見的有機物往往有兩個或以上的官能團，這也就決定了它們具有多重性質。多官能團有機物試題因其靈活性、新穎性、綜合性，而備受高考命題者青睞，成為近幾年高考的熱點問題。下面從近幾年的高考試題中精選幾例加以說明，供大家參考。

一、 結構與性質互推

（一） 官能團的識別

此類問題是有機合成與推斷中較為簡單的題目，主要考查有機物中所含全部官能團或其中含氧官能團的名稱或結構簡式。

例1（2016江蘇）（1）寫出有機物D中含氧官能團名稱（寫2種）。

答案：酚羥基、羰基

（二） 由結構推斷其可能的性質

多官能團有機物性質具有多樣性，分析題目時要先根據所給多官能團有機物的結構簡式，分析其所含的各種官能團，然后依據官能團推斷有機物性質、預測可能發生的反應等。

例2（2015重慶）有機物Z具有美白功效，可作為某品牌化妝品的成分，最早從楊樹中提取，現可用如下反應來制備：

下列敘述錯誤的是（）

A. X、Y、Z均能使溴水褪色

B. X和Z均能與碳酸氫鈉溶液反應生成CO2

C. Y既能發生加成反應，也能發生取代反應

D. Y可作加聚反應單體，X可作縮聚反應單體

解析：X中含酚羥基，可與醛類發生縮聚反應，但不含COOH，故不能與碳酸氫鈉溶液反應；Y中含有碳碳雙鍵，故能與溴水發生加成反應而使其褪色，能與H2等發生加成反應，能發生加聚反應；X、Z中均含酚羥基，都能與溴水發生取代反應使其褪色，但不含—COOH，不能與碳酸氫鈉溶液反應生成CO2。答案：B。

例3（2016上海）HCC—CCH3CH3OH能發生的反應有。（填反應類型）

解析：該分子中含有碳碳三鍵能與H2、X2等發生加成反應、能自身發生加聚反應，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。另分子中含有羥基故能發生取代反應、酯化反應和消去反應。

答案：加成反應、加聚反應、氧化反應、酯化反應、消去反應。

（三） 由性質推斷其可能結構

此類問題解題思路為：根據題目信息，推測其可能含有的官能團，再結合分子式、碳骨架形式及成鍵原則推導出結構。

例4（2016江蘇）寫出同時滿足下列條件的C的一種同分異構體的結構簡式：。

①能發生銀鏡反應；②能發生水解反應，且水解產物之一能與氯化鐵溶液發生顯色反應；③核磁共振氫譜圖有四組峰。

解析：條件①說明有機物中含有醛基或由甲酸形成的酯基；條件②說明該有機物是甲酸和酚羥形成的酯；條件③說明該有機物中有4種氫原子，應為對稱結構，所以符合條件的同分異構體有：或或

二、 與常見物質反應的定量關系

解決此類問題時需要全面分析有機物中所含有的官能團，認真考慮官能團與給定物質反應時的定量關系：

1. 1 mol碳碳雙鍵（或醛基或酮羰基）、1 mol碳碳三鍵、1 mol苯環分別與H2發生加成反應消耗H2依次為1 mol、2 mol、3 mol。

2. 1 mol碳碳雙鍵、1 mol碳碳三鍵發生加成反應消耗Br2分別為1 mol、2 mol，1 mol苯酚可與3 molBr2發生取代反應（其余酚類為羥基鄰位和對位氫原子被取代）。

3. 1 mol羥基（或羧基）消耗1 molNa生成0.5 molH2。

4. 5.1 molRCOR'O（R'為鏈烴基）消耗1 molNaOH，1 molRCOR'O（R'為苯基）消耗2 molNaOH。

6. 1 mol羧基消耗1 molNaHCO3生成1 molCO2。

例5（2016新課標）E的結構簡式為，由1 mol E生成1 mol酚羥基或1 mol羧基或1 mol鹵素原子均消耗1 molNaOH。1，4-二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣mol，1 mol E與足量氫氣完全反應理論上需要消耗氫氣mol。

解析：1 mol碳碳三鍵可以與2 mol氫氣發生加成反應，1 mol E中含2 mol碳碳三鍵，故理論上需要消耗氫氣4 mol生成1，4-二苯基丁烷。當氫氣足量時，苯環也與之反應，1 mol苯環可以與3 mol氫氣發生反應，所以理論上需要消耗氫氣10 mol。

三、 綜合考查

例6（2016新課標Ⅰ卷）W是有一種官能團的二取代芳香化合物且與E（）互為同分異構體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應生成44 gCO2，W可能的結構共有種（不含立體結構），其中核磁共振氫譜為三組峰的結構簡式為。

解析：由題意可知n（W）∶n（CO2）=1∶2，說明W分子中含有2個—COOH。因屬于二取代芳香化合物，則苯環上的取代基有四種情況：一個—COOH和一個—CH2CH2COOH，一個—COOH和一個—CH（CH3）COOH，2個—CH2COOH，一個—CH3和一個—CH（COOH）2。它們在苯環的位置有鄰、間、對三種情況，故W可能的同分異構體種類共有4×3=12種，核磁共振氫譜為三組峰，即氫原子有三種，所以其結構簡式為。

參考文獻：

[1]薄曉軍，王永欣.有機化學專題復習[J].試題與研究，2009.

[2]施丹.高中化學課堂教學的有效性研究[J].新課程導學，2013.