例析“含氮有機物”在2024年高考中的考查

研究高考試題，是備考復習必做的功課.在近年高考有機大題中，含氮有機物頻繁出現，本文將2024年全國及各省份高考中以“氰基”和“氨基”為核心對含氮物質的考查歸納整理如下.

1氰基

1.1考查氰基的化學性質

例1 （湖北卷，節選）物質C（ CN ）CH3的名稱為 ，它在酸溶液中用甲醇處理，可得到制備 （填標號）的原料.

a.滌綸 b.尼龍 c.維綸 d.有機玻璃

0 C的官能團為 和一 ，屬于腈解析類，故其名稱為2-甲基丙烯腈、異丁烯腈或甲基丙烯腈.它在酸溶液中用甲醇處理的流程如圖1所示.生成的甲基丙烯酸甲酯再通過加聚反應生成聚甲基丙烯酸甲酯，即為有機玻璃的主要成分，故答案選d.

氰基（ - C≡N） 除了在酸性條件下水解生成羧基（一COOH）外，還可與 發生加成反應轉變為氨甲基 ），腈類變胺類.如湖北卷第19題 DE 的轉化，如圖2所示.

1.2考查氰基的引入方式

例2（湖南卷，節選）依據圖3所示流程信息，結合所學知識，設計以 和 為原料0HO-C-CH-OH合成 的路線（HCN等無機試劑任選）.

依據流程中 FG 的轉化可知， 和 在 的作用下可生成苯甲醛CHO），苯甲醛如何轉化為目標產物的單體HOOC—CH—OH（ ）呢？對比二者的碳架，發現需要先在側鏈上增加一個碳.含有一個碳原子的HCN 與苯甲醛加成引入—CN可增長碳鏈，進而—CN發生水解反應生成目標產物的單體，合成路線如圖4所示.

氰基 ∴ c≡N） 除了由HCN與醛、酮、炔發生加成反應引入，還可由鹵素原子被氰基取而引入.如海南卷第18題 DE 的轉化（如圖5）.

【小結1】氰基相關知識總結如圖6所示.

2 氨基

2.1考查氨基的化學性質

1）堿性

我們知道氨基（一 ）、仲氨基（—NH—）、叔氨基（—N——）中的N原子有一對孤電子對，可與 形成配位鍵，故與酸反應生成鹽，體現其堿性.RR—NH2例4 （湖北卷，節選）已知NH2

（亞胺）.然而，E（ ）在室溫下主要生成G0 ONH），原因是OO 該題涉及氨基與酮羰基先加成后消去的反解析 應過程，E中的— 與炭基先發生加成反應生成 NH，再消去時有兩種產物OH。-NH（G）.類比教材中1，3-O O0 NR—NH2例3 （湖北卷，節選）已知（亞胺），亞胺易被還原， DE （流程如圖2）中，催化加氫需在酸性條件下進行的原因是

基（一 ）易進一步與分子內羰基反應：

生成副產物.故答案為 使氨基鈍化，防止氨基與酮炭基反應生成副產物.

2）與醛酮的反應

因為N原子電負性大，故氨基可與羰基發生親核丁二烯 ）的單雙鍵交替結構（共軛體系），這種結構能量低，更穩定.故答案為碳氧雙鍵與碳碳雙鍵共軛使得G更穩定.

3）取代反應

因為N原子電負性大，導致N—H極性強，故 N—H鍵易斷裂而發生取代反應.

a）與醇反應

例5（江蘇卷，節選） AB （如圖8）中有副產物 生成，該副產物的結構簡式為

要弄清副產物，則要先解讀 的反應.A羰基上的 α-H 先與HCHO發生加成反應，

），接著 與

脫水生成B，這樣B比A的碳原子多3個.副產物 又比B多3個碳，說明 中又有一個 α-H 發生上述反應，即

該題涉及的反應為“醇 + 胺 胺 中的—OH來自醇、H來自氨基.

b）與鹵化物R—X反應

例6（新課標卷，節選） AC 的轉化如圖9所示.化合物H是B的同分異構體，具有苯環結構，核磁共振氫譜中顯示為四組峰，且含有氨基.則H的可能結構是

一解析

對比A、C的結構，結合B的分子式可知 A C反應方程式為

故B的結構簡式為 .同分異構體H含有HN氨基，具有苯環結構，核磁共振氫譜中顯示有四組峰，說明結構對稱，則其可能的結構簡式有

點 評

該題涉及的反應為“胺 + 鹵化物 胺 + 鹵化氫”

c）與羧酸反應

例7 （1月浙江卷，節選）判斷該說法是否正確：化合物B與 Δ N a O H 水溶液共熱，可生成A.已知 的轉化如圖10所示.

OH有酰胺基（—C—N—），可發生水解反應轉化為A，故該說法正確.

點 評

該題涉及的反應為“胺 + 羧酸 酰胺 + 中的一OH來自酸、H來自氨基.d）與羧酸酐反應

例8（上海卷，節選）已知反應：

谷氨酸的結構簡式為

O 從已知反應可知，谷氨酸與醋酸酐反應的實解析 質是將氨基乙酰化，所以谷氨酸的結構簡式COOH為H2N COOH點 該題涉及的反應為“胺 + 羧酸酐 酰胺 + 羧評 酸”e）與酯反應

例9 （新課標卷，節選） FG 的轉化如圖11所示，F的結構簡式是

已知：

（ 為烴基或 為烴基）.

根據G的結構簡式和反應 ⑥ 的反應試劑，結合F的分子式和反應信息可知，F的結構簡

點 評

該題涉及的反應為“胺+酯 酰胺＋醇”

D與酰氯反應

例10（河北卷，節選） EL 的轉化如圖12所示，K與E反應生成L，新構筑官能團名稱為

對比J、E、L的結構，J中除硝基、E中除—COCl（酰氯基）以外的結構均出現在L中，0未發生變化，則L中的酰胺基（ ）是新構筑官NH能團.

點 評

該題涉及的反應為“胺 + 酰氯 酰胺 + HCI\".

2.2考查氨基的引入方法

1）由還原反應引入

例11 （江西卷，節選）已知 BC 的轉化如圖13所示，則 （如圖13）中試劑X的化學式是

O 解析 點 評

I → J 是將一 變成一 ，類似 BC ，故答案為 有機物“加H去O”是還原反應，一 除了由—CN與 加成得到，還可由一 ！

RCN- （亞胺）還原得到，常見還原劑有RZn/HCl、Fe/HCl、 、 、 等.2）由取代反應引入

例12 （1月浙江卷，節選）判斷下列說法是否正確：化合物 A → D 的轉化過程（如圖14）中，采用了保護氨基的方法.

為苯胺轉化為乙酰苯胺； BC 引入硝基； C→D 將酰胺基水解變回氨基 ），防止一 在 BC 轉化中被硝酸氧化，故該說法正確.

由取代反應引入— ，除了由酰胺基水解生成，還可以由醇解反應生成，如貴州卷第

18題流程中 I→ I 的轉化（如圖15）.反應類型為取代反應，另一個生成物的結構簡式為"

【小結2】氨基的性質及引入方法如圖16、17所示.

綜上所述，含氮有機物在高考中考查的核心是“氰基\"和“氨基”，常涉及“化學性質\"和“引入\"兩個方面.在高三有機化學復習備考中，我們要注重歸納總結必備知識，在解決有機合成的問題時，把握好三個關鍵——有機物斷鍵的位置、官能團的轉化以及碳骨架的變化，這樣可以在有機合成題中順暢地推導有機物結構，快速準確地解決問題，

（完）