芳香族化合物轉化思維導圖的構建和應用

羅書昌

（海南中學，海南 海口）

縱觀2017年全國各地高考化學試卷中的有機推斷試題，都涉及芳香族化合物的有機合成路線，可見芳香族化合物間的轉化在高考中占著重要的地位。其原因：第一，苯環取代基的位置關系使書寫易錯位；第二，苯環的定位效應也易出錯；第三，苯環和側鏈發生的鹵代的條件和機理不同［1］，芳鹵和脂肪鹵代烴發生水解的條件不同等；第四，苯環上多個取代基的同分異構體的種類判斷和書寫在高考有機試題中出現的頻率很高［2］。本文先構建芳香族化合物轉化的思維導圖，再運用思維導圖解決2017年有機推斷高考試題。

一、芳香族化合物轉化思維導圖的構建

研究《2018年普通高等學校招生全國統一考試大綱（化學）》和2017年全國各地高考化學試卷中的有機推斷試題發現：該類試題往往首先梳理高中有機化學中重要的知識點和考點，比如重要的化學反應和反應條件，常見官能團的保護，重要的合成路線等；接著以甲苯為基礎原料構建芳香族化合物轉化的思維導圖。

此思維導圖囊括了高中有機化學中重要的知識點和考點，如重要反應方程式、反應規律、反應條件、反應類型以及合成路線等。

特別重要的化學反應方程式有：

重要的化學反應規律有：羰基與酚羥基鄰位或對位氫發生加成生成醇羥基，再與酚羥基鄰位或對位氫發生脫水反應；醇的催化氧化，斷羥基氫和a-H，生成羰基；酯化反應，一般酸脫羥基醇脫氫生成酯和水，同時注意分析電性，遵循異性相吸原則；屬于加成反應，其規律為斷π加二，同時注意分析電性，遵循異性相吸原則等。

重要的化學反應條件有：醇的催化氧化是O2、Cu和加熱；苯環烷基氧化是酸性高錳酸鉀；硝基還原成氨基是Fe/HCl；特別注意苯的同系物苯環溴代是Br2/FeBr3，而a-H氯代是氯氣和光照；芳鹵比脂肪鹵難以發生水解反應，一般需要強堿高溫的條件等。

二、芳香族化合物轉化思維導圖的應用

試題1：（2017全國Ⅰ卷.36）（15分）化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下：

分析：這是一道巧用反應條件就可以快速解決的試題：A到B是典型的羥醛縮合反應，結合B的分子式可快速推出A為苯甲醛，B 為 3-苯基丙烯醛；根據（1）Cu（OH）2，加熱，（2）H+，可知是醛的氧化反應，推知C為3-苯基丙烯酸；根據Br2/CCl4，可知是碳碳雙鍵的加成反應，推知D為2，3-二溴-3-苯基丙烯酸；根據（1）KOH/C2H5OH，加熱，（2）H+，可知是鹵原子的消去反應，推知 E 為3-苯基丙炔酸；根據（1）C2H5OH，濃硫酸和加熱，可知是羧酸的酯化反應，推知F為3-苯基丙炔酸乙酯。

試題2：（2017北京卷,25）羥甲香豆素是一種治療膽結石的藥物，合成路線如下圖所示：

分析：這是一道綜合利用反應規律和反應條件的試題。此題的難點是羰基的加成反應，解題的關鍵點有兩點：（1）破解2E本質上是CH3COOCH2CH3中的羰基與a-H先加成，再脫去乙醇分子形成CH3COCH2COOCH2CH3，由于羥醛縮合反應多年高考考試中出現，沒有新信息提醒；（2）破解以D和F為原料合成羥甲香豆素實質上是羰基與酚羥基鄰對位氫的加成反應。