高考有机多官能团考题的解题策略

贾同全

综观近几年有机题的考查，大多是以多官能团“组团”的方式，以新材料、新医药等科技前沿知识为载体，主要以键线式给出有机物的结构简式。考查方式有：确定有机物分子式或判断空间结构，辨别是否含苯环或判断实验现象是否正确，书写方程式或判断反应物的定量关系。解决多官能团问题考查有以下策略。

一、明确常见的实验现象与官能团的对应关系

1.使溴水或溴的CCl4溶液褪色：碳碳双键或碳碳叁键

2.使FeCl3溶液显紫色：酚

3.使石蕊试液显红色：羧酸

4.与Na反应产生H2：含羟基化合物（醇、酚或羧酸）

5.与Na2CO3或NaHCO3溶液反应产生CO2：羧酸

6.与Na2CO3溶液反应但无CO2气体放出：酚

7.与NaOH溶液反应：酚、羧酸、酯或卤代烃

8.发生银镜反应或与新制的Cu（OH）2悬浊液共热产生砖红色沉淀：醛、甲酸、甲酸酯、甲酸的盐或葡萄糖、麦芽糖等

9.常温下能溶解Cu（OH）2：羧酸

10.能水解的物质：酯、卤代烃、二糖、多糖和蛋白质等

11.既能氧化成羧酸又能还原成醇：醛

二、搞清官能团与反应物的定量关系

1.与X2、HX、H2的反应：取代（1 mol H～1 mol X2）；加成（1 mol C=C～1 mol X2或1 mol HX或1 mol H2；1molC≡C～2mol X2或2 mol HX或2 mol H2；1 mol ～3 mol H2）

2.银镜反应：1 mol─CHO～2 mol Ag（注意：1 mol HCHO～4 mol Ag）

3.与新制的Cu（OH）2反应：1 mol─CHO～2 mol Cu（OH）2；1 mol─COOH～12mol Cu（OH）2

4.与钠反应：1 mol─COOH～12mol H2；1 mol─OH～12mol H2

5.与NaOH反应：1 mol酚羟基～1 mol NaOH；1 mol羧基～1 mol NaOH；1 mol醇酯～1 mol NaOH；

1 mol酚酯～2 mol NaOH；1 mol R─X～1 mol NaOH（若R为苯环，则1 mol R─X～2 mol NaOH）。

三、掌握判断有机物是否共线或共面的方法

1.CH4分子为正四面体结构；乙烯分子中所有原子共平面；乙炔分子中所有原子共直线；苯分子中所有原子共平面；HCHO分子中所有原子共平面。

2.是否共面，饱和C、N看——与饱和C相连的任意3个原子和该C原子一定不共面；与饱和N相连的3个原子与该N原子一定不共面。

3.是否共线，碳碳双键看——由乙烯的结构可知，与双键C相连的原子与两个双键碳一定不共线。

4.有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等都可以旋转的，在判断“最多、至少或可能”多少个原子共面时要考虑到。

四、经典考题解析

例1（2007年上海）莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料，鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。下列关于这两种有机化合物的说法正确的是（ ）。

OHHOHOCOOH

OHHOHOCOOH

莽草酸鞣酸

A.两种酸都能与溴水反应

B.两种酸遇三氯化铁溶液都显色

C.鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键

D.等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同

思路点拨由“碳碳双键、醇羟基、酚羟基、羧基”等官能团组合考查化学性质。特别注意的是注意莽草酸中不是苯环，故B错；苯环结构不是简单的单、双键交替的结构，所以C错。

答案：A、D。

例2（2013重庆）有机物X和Y可作为“分子伞”给药载体的伞面和中心支撑架（未表示出原子或原子团的空间排列）。

下列叙述错误的是（）。

A.1 mol X在浓硫酸作用下发生消去反应，最多生成3 mol H2O

B.1 mol Y发生类似酯化的反应，最多消耗2 mol X

C.X与足量HBr反应，所得有机物的分子式为C24H37O2Br3

D.Y和癸烷的分子链均呈锯齿形，但Y的极性较强

思路点拨1 mol X中含有3 mol醇羟基，因此在浓硫酸作用下发生消去反应时，最多可生成3 mol H2O，A项正确；Y中“-NH2与-NH-”中H原子可与X中X中羧基发生类似酯化反应的取代反应，结合X、Y结构简式可知1 mol Y发生类似酯化反应的反应，最多可消耗3 mol X，B项错误；X与HBr在一定条件下反应时，-Br取代X中-OH，C项正确；Y中含有氨基，因此极性大于癸烷，D项正确。

答案：B

例2（2007年江苏）花青苷是引起花果呈现颜色的一种花色素，广泛存在于植物中。它的主要结构在不同pH条件下有以下存在形式：

（GlC=葡萄糖基）

下列有关花青苷说法不正确的是（）。

A.花青苷可作为一种酸碱指示剂

B.Ⅰ和Ⅱ中均含有二个苯环

C.Ⅰ和Ⅱ中除了葡萄糖基外，所有碳原子可能共平面

D.Ⅰ和Ⅱ均能与FeCl3溶液发生显色反应

思路点拨注意观察结构，Ⅰ中含有二个苯环，1个C=C，3个酚羟基，Ⅱ中含有1个苯环，3个C=C，1个酚羟基，故B不正确，D正确；苯环及其所连的6个原子共平面，C=C及其所连的4个原子共平面，C-C键可以旋转，所以C对；由题给反应可知，花青苷在碱性条件下呈蓝色，酸性条件下呈红色，可作酸碱指示剂。答案：B。

例3（2007年四川）咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用，其结构简式如图1所示：关于咖啡鞣酸的下列叙述不正确的是（ ）。

A.分子式为C16H18O9

B.与苯环直接相连的原子都在同一平面上

C.1 mol咖啡鞣酸水解时可消耗8 mol NaOH

D.与浓溴水既能发生取代反应又能发生加成反应。

思路点拨咖啡鞣酸是由3个醇羟基，2个酚羟基，1个酯基，一个双键，一个苯环和1个环己烷的环“组团”，由这些结构可确定其性质及消耗NaOH的量；由于苯分子中的12个原子（6个碳原子和6个氢原子）处于同一平面上，因此在咖啡鞣酸中与苯环直接相连的原子都在同一平面上，则B选项是正确的。

答案：C。

例4（2013年全国新课标卷1）香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如图2：

下列有关香叶醇的叙述正确的是（） 。

A.香叶醇的分子式为C10H18O

B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色

C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.能发生加成反应不能发生取代反应

思路点拨由该有机物的结构式可以看出：A正确。

B错误，因为香叶醇含有碳碳双键，可以使溴的四氯化碳溶液褪色。

C错误，因为香叶醇含有碳碳双键、醇羟基，可以使高锰酸钾溶液褪色

D错误，香叶醇有醇羟基，可以发生酯化反应（取代反应的一种）

答案：A

例4（2007年重庆）氧氟沙星是常用抗菌药，其结构简式如图所示，下列对氧氟沙星叙述错误的是（ ）。

A.能发生加成、取代反应

B.能发生还原、酯化反应

C.分子内共有19个氢原子

D.分子内共平面的碳原子多于6个

思路点拨结构是由“1个羧基，1个羰基，1个F原子等官能团和1个苯环，8个饱和C原子，3个饱和N原子等”组成，明确了这些特征，不难得出正确答案为C。

例5（2006年四川）四川盛产五倍子。以五倍子为原料可制得化合物A。A的结构简式如图3所示：请解答下列各题：

HOHOOHCOOOHCOOHOH

（1）A的分子式是 。

（2）有机化合物B在硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A。请写出B的结构简式： 。

（3）请写出A与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 。

（4）有机化合物C是合成治疗禽流感药物的原料之一。C可以看成是B与氢气按物质的量之比

1∶2发生加成反应得到的产物。C分子中无羟基与碳碳双键直接相连的结构，它能与溴水反应使溴水褪色。请写出C与溴水反应的化学方程式： 。

思路点拨本题的官能团是“5个酚羟基，1个羧基和1个酚酯基，2个苯环”组成，应注意的是1 mol酚酯基要消耗2 mol NaOH，1 mol A共消耗8 mol NaOH，而生成的H2O只有7 mol，这两点是容易出错的。

水解后（虚线框部分断裂）生成B，确定B的结构简式。B与H2按1∶2加成，产物的六元环上还有一个C=C，又要求羟基不能与C=C直接相连，则产物结构只能为OHOHCOOHOH。

总之，解决有机多官能团问题要熟练掌握有机物的结构特点、官能团的性质及其它们之间的衍变关系、同时还需要有较强的摄取、消化、整合及应用信息的能力等，在题目分析过程中，要注意对关键字的分析，要吃透信息，把所给信息与已学的知识有机地结合起来，根据题目所给的信息，找寻解题的突破口，最后通过验证确定结论的正确性。

（收稿日期：2014-07-15）