高考题中有机化学成环开环巧解

高考题中有机化学成环开环巧解

　纵观近几年的高考题，年年都有有机化学的成环、开环题，但教材中却几乎未涉及，这要求教师在教学中加进去，可教师在讲台上讲了很多，却不见起色。在教学中，若能采用以下方法，将会让学生受益匪浅，现就一点心得写出来，供大家商榷。

  总的说来，高考有机化学中的成环、开环常都离不开“Ｈ2Ｏ”——成环生成“Ｈ2Ｏ”（—Ｈ＋—ＯＨ→Ｈ2Ｏ），开环加“Ｈ2Ｏ”（Ｈ2Ｏ→—Ｈ＋—ＯＨ）。 

  一、成环 

  1 羧基、羟基成环(酯化反应) 

  “羧脱羟基，羟脱氢，首尾连”。意为羧基脱去羟基、羟基脱去氢原子生成水，剩余部分首尾连接在一起。 

  例1 （2002年全国理综卷23题） 如图1所示，淀粉水解可产生某有机化合物A，A在不同的氧化剂作用下，可以生成B(Ｃ6Ｈ12Ｏ7)或Ｃ（Ｃ6Ｈ10Ｏ8），Ｂ和Ｃ都不能发生银镜反应。A、B、Ｃ都可以被强还原剂还原成为D(Ｃ6Ｈ14Ｏ6)。B脱水可得到五元环的酯类化合物E或六元环的酯类化合物F。已知，相关物质被氧化的难易次序是：ＲＣＨＯ最易，Ｒ—ＣＨ2ＯＨ次之， 

最难。

图1 物质转化关系

  请在下列空格中填写A、B、C、D、E、F的结构简式。 

  A．__________，B．__________，C．__________，D．__________，E．__________，F．__________。  

  该题把A推导为葡萄糖ＨＯＣＨ2（ＣＨＯＨ）4ＣＨＯ，B应为ＨＯＣＨ2（ＣＨＯＨ）4ＣＯＯＨ，其结构式为： 

，

从酯化反应和分子内脱水的角度看，可形成三到七元环的酯。脱水形成五元环应是： 

  同理，六元环应为： 

  2003年全国理综卷30题也属该类成环。 

  2 两羟(羧)基直接成环 

  “其一脱羟基，另一脱氢，首尾连”。意为其中一个羟基脱去，另一个羟基上脱去氢原子，生成水，剩余部分为首尾连接在一起。 

  例2 （2003年上海卷29题） 已知两个羧基之间在浓硫酸作用下脱去一分子水生成酸酐，如： 

  某酯类化合物Ａ是广泛使用的塑料增塑剂。A在酸性条件下能够生成B、C、D，物质间的转化关系如图2。 

图2 各物质间的转化关系

  写出F可能的结构简式________________。 

  对于C物质来讲，官能团有一个—ＯＨ、三个—ＣＯＯＨ，在浓硫酸的作用下至少有两种脱水方式： 

①生成；

②形成环状化合物： 

  3 氨基酸成环

  “羧脱羟基，氨脱氢，首尾连”。意为羧基脱去羟基，氨基脱去氢原子，生成水，剩余部分首尾连接在一起。如： 

  当然，以上几种情况，除分子内脱水成环外，分子间也可成环。 

  二、开环 

  在上述几种成环生成化合物后，在一定条件下可以开环，还原成原来的有机物，这类题，应记住下列口诀：“羰氧碳氧羰氮断，分别加上氢羟基。生成有无该类物，高中有机要理清。” 

  1 羰氧断 

如

  在碱性条件下，应生成什么呢?有羰(基)与氧连，先考虑断开成 

，在两条短线上分别加“—ＯＨ”和“—Ｈ”，

根据高中知识，应为ＨＯＣＨ2（ＣＨＯＨ）4ＣＯＯＨ。  

  2 碳氧断 

断“碳氧”得

，

在两条短线上分别加“—ＯＨ”和“—Ｈ”应为

，

这是环氧乙烷在稀酸条件下制乙二醇的一种方法。 

  3 羰氮(肽键)断 

  蛋白质水解就是一个很好的例子。 

  在有机化学的成环、开环教学中，仅有以上几点是不够的，教师还需适量补充相关知识，同时，学生应适当做一些练习加以巩固，这样就能达到预期的教学目的。