高考化学二轮复习《有机化学》大题专练1(解析版)

《有机化学》大题专练(一)1.III是是合成药物Tazverik的中间体，其合成路线如图所示：回答下列问题：(1)I为苯的同系物，其化学名称为_______，II中官能团包括硝基和_______。(2)反应①的反应类型为。(3)反应②的化学方程式为。(4)的同分异构体有很多，同时满足下列条件的同分异构体共有_______种(不考虑立体异构)，其中苯环上仅有两种不同化学环境的氢原子的结构简式为。i．属于芳香族化合物；苯环上连有两个取代基且其中一个为－NO2。ii．能水解，且能发生银镜反应。(5)参照III的合成路线，设计以甲苯为原料(其他试剂任选)，制备有机物的合成路线(已知：苯环上带有甲基，再引人其他基团，主要进入它的邻位或对位；苯环上带有羧基，再引人其他基团，主要进入它的间位)。答案：(1)邻二甲苯或1，2-二甲苯碳溴键和羧基(2)氧化反应(3)+HNO3eq\o(―――――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))+H2O(4)3(5)eq\o(―――――→,\s\up7(空气),\s\do5(环烷酸钴))eq\o(――――――――→,\s\up7(浓HNO3),\s\do5(浓H2SO4、△))eq\o(―――――――――→,\s\up7(CH3I、Na2CO3),\s\do5(DMF、△))eq\o(――――――――→,\s\up7(Fe、NH4Cl),\s\do5(EtOH、△))解析：化合物I分子式是C8H10，分子在转化过程中碳链结构不变，则根据生成物可知I分子结构简式是，A发生氧化反应产生，与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生，与二溴海因及H2SO4作用下反应产生II：，II与CH3I、Na2CO3在DMF、加热条件下反应产生，然后在Fe、NH4Cl及RtOH、加热条件下发生还原反应，该物质与、AcOH/CH2Cl2、NaBH(OAc)3作用下反应产生，该物质与CH3CHO、AcOH/CH2Cl2、NaBH(OAc)3作用下反应产生化合物III。(1)根据上述分析可知化合物I为，名称为邻二甲苯或名称为1，2-二甲苯；化合物II结构简式为，其中所含官能团包括硝基、、羧基、碳溴键；(2)反应①是与空气在环烷酸钴作用下发生氧化反应，-CH3被氧化变为-COOH，反应产生，因此反应①是氧化反应；(3)反应②是与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生，该反应的化学方程式为：+HNO3eq\o(―――――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))+H2O；(4)的同分异构体有很多，同时满足条件：i．属于芳香族化合物，说明其中含有苯环；苯环上连有两个取代基且其中一个为-NO2；ii．能水解，且能发生银镜反应，说明其中含有酯基、含有醛基，应该是含有甲酸酯基，则符合条件的同分异构体有：、、，共三种不同结构；其中苯环上仅有两种不同化学环境的氢原子的结构简式为；(5)甲苯与空气及环烷酸钴作用下发生氧化反应产生，该物质与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应产生间硝基甲苯，与CH3I、Na2CO3、DMF加热时发生酯化反应产生，与Fe、NH4Cl、EtOH加热时发生还原反应产生，故合成路线为：eq\o(―――――→,\s\up7(空气),\s\do5(环烷酸钴))eq\o(――――――――→,\s\up7(浓HNO3),\s\do5(浓H2SO4、△))eq\o(―――――――――→,\s\up7(CH3I、Na2CO3),\s\do5(DMF、△))eq\o(――――――――→,\s\up7(Fe、NH4Cl),\s\do5(EtOH、△))。2．2－氨－3－氯苯甲酸是重要的医药中间体，其制备流程如图：回答下列相关问题：(1)的名称是，反应②的反应类型为。(2)A的分子式为C7H7NO2，写出其结构简式。(3)反应⑥生成2－氨－3－氯苯甲酸的化学方程式为。(4)与互为同分异构体，且符合以下条件的芳香族化合物____种。①能发生银镜反应；②红外光谱显示苯环连有－NO2。(5)实验证明上述流程的目标产物的产率很低。据此，研究人员提出将步骤⑤设计为以下三步，产率有了一定提高。请从步骤⑤产率低的原因进行推测：上述过程能提高产率的原因可能是。(6)以为主要原料(其它原料任选)，设计合成路线，用最少的步骤制备含酰胺键的聚合物。答案：(1)邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)氧化反应(2)(3)＋H2Oeq\o(———→,\s\up7(H+))＋CH3COOH(4)13(5)利用磺酸基(－SO3H)占位，减少5号位上H原子的取代(6)eq\o(———→,\s\up7(H+/H2O))eq\o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do0( ))解析：甲苯和浓硝酸发生邻位取代生成邻硝基甲苯，邻硝基甲苯中甲基被氧化生成邻硝基苯甲酸，邻硝基苯甲酸中硝基被还原生成A，则A为，A发生经过反应④、⑤、⑥生成2－氨－3－氯苯甲酸，则2－氨－3－氯苯甲酸的结构简式为。(1)的名称是邻硝基甲苯(或2－硝基甲苯)；反应②是－CH3被氧化成－COOH的过程，反应类型为氧化反应，故答案为：邻硝基甲苯(或2－硝基甲苯)；氧化反应；(2)邻硝基苯甲酸中硝基被还原生成A，则A的结构简式为，故答案为：；(3)在酸性条件下水解生成2-氨-3-氯苯甲酸，反应的化学方程式为＋H2Oeq\o(———→,\s\up7(H+))＋CH3COOH，故答案为：＋H2Oeq\o(———→,\s\up7(H+))＋CH3COOH；(4)与互为同分异体的芳香族化合物满足：①能发生银镜反应，说明含有醛基或甲酸酯基结构，②红外光谱显示有－NO2，若苯环上有三个取代基则分别为：－CHO、－OH、－NO2，当－CHO、－NO2处于邻位时，－OH有4种位置，当－CHO、－NO2处于间位时，－OH有4种位置，当－CHO、－NO2处于对位时，－OH有2种位置，若苯环上有两个取代基则分别为－OOCH、－NO2，在苯环上有邻、间、对三种位置，因此符合条件的同分异构体共有13种，故答案为：13；(5)步骤⑤产率低的原因可能是存在氯原子取代羧基的另一个间位氢原子，从而影响产率，新方案利用磺酸基占位，减少5号位上H原子的取代，然后再还原，从而提高了产率，故答案为：利用磺酸基(－SO3H)占位，减少5号位上H原子的取代；(6)根据题设流程图及有关信息，可以得出：eq\o(———→,\s\up7(H+/H2O))eq\o(————→,\s\up7(催化剂),\s\do0( ))3.抗癌药物盐酸苯达莫司汀合成路线如下。请回答：(1)化合物C中含氧官能团有硝基、_______(填名称)(2)化合物B与试剂X的反应原子利用率是100％，化合物B和试剂X的结构简式分别是_______、_______。(3)下列说法正确的是_______。A.化合物C具有两性B.化合物B→化合物C为加成反应C.化合物G的分子式为C18H24N3O2Cl2D.盐酸苯达莫司汀属于水溶性盐类物质，有利于药物吸收(4)写出化合物D→化合物E的化学方程式。(5)写出3种同时符合下列条件的化合物B的同分异构体的结构简式。①1H－NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子，含有苯环结构，无N－N键和N－O键；②能发生水解反应，且1mol化合物B最多消耗2molNaOH。(6)由乙烯制备乙酰化试剂的合成路线及相应收率如下：已知形成酰胺能力：羧基＜酸酐＜酰氯现以乙烯、甲苯为原料，设计最佳合成路线制备(用流程图表示，无机试剂任选)。答案：(1)羧基、酰胺基(2)(3)AD(4)＋3H2eq\o(———→,\s\up7(Ni))＋2H2O(5)(6)解析：根据合成路线图，参考化合物C结构简式，可知与CH3NH2发生取代反应生成化合物A()，化合物A在Na2S作用下还原生成化合物B()，化合物B与试剂X发生反应生成化合物C，化合物C在硫酸与乙醇作用下发生分子内消去反应，生成化合物D，参考化合物F结构简式，可知化合物D加氢反应后生成化合物E()，化合物E与发生反应生成化合物F，化合物F与SOCl2取代反应后生成化合物G，化合物G发生水解反应最终生成抗癌药物盐酸苯达莫司汀。(1)根据化合物C的结构简式可知含氧官能团有硝基、羧基、酰胺基。(2)结合分析知化合物B结构简式是：，化合物B与试剂X的反应原子利用率是100％，参考化合物C结构简式，知该反应生成新的官能团酰胺基，因此试剂X的结构简式是：。(3)A．化合物C中含有－NH－，显碱性，含有-COOH，显酸性，因此具有两性，A正确；B．化合物B与试剂X反应发生变化的化学键是N-H键与C-O键，两者均不是不饱和键，因此该反应不属于加成反应，B错误；C．化合物G的分子式为C18H25Cl2N3O2，C错误；D．胺与氨相似，分子中的氮原子上含有未共用的电子对，能与H+结合而显碱性。故盐酸苯达莫司汀与NH4Cl相似，属于水溶性盐类物质，有利于药物吸收，D正确。(4)对比化合物D、F的结构差异，知化合物D→化合物E的反应是把-NO2还原成-NH2，化学方程式为：。(5)化合物B分子式为C7H9N3O2，根据要求，含有苯环，且有4种不同化学环境的氢原子，说明分子的对称性较强；能水解，则存HCOO－或－CO－NH2，1mol化合物水解时最多消耗2molNaOH，如有HCOO－，直接与苯环相连，如有－CO－NH2，另一个O必然形成酚－OH；不存在N－N键和N－O键，则三个N与H形成三个－NH2；故符合条件的同分异构体有：、、、。(6)经对比计算，取用路线1乙烯直接氧化成乙酸比路线2分步合成更具有优势；因为酰氯形成酰胺能力比酸酐强，故用乙酸合成酰氯后再合成。合成路线设计如下：4．化工中间体J的合成路线如下：已知：＋eq\o(―――――→,\s\up7(H+),\s\do5(RMgX))回答下列问题：(1)A生成B的反应类型为。C中的官能团名称为。(2)B的系统命名名称为。(3)E生成F的化学方程式为。(4)J的结构简式为。(5)化合物E有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有_______种，①可发生银镜反应和水解反应；②苯环上有3个侧链；其中核磁共振氢谱满足6∶2∶2∶1∶1的结构简式为(写出一种即可)(6)依据题目中给的合成路线和“已知”信息，以乙醛()为原料合成2-丁醇()，无机试剂任选，请写出合成路线。答案：(1)加成反应；碳碳双键、醛基(2)3－羟基丁醛(3)eq\o(―――――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))＋H2O(4)(5)16；或(6)CH3CHOeq\o(―――――→,\s\up7(H2),\s\do5(催化剂))CH3CH2OHeq\o(―――――→,\s\up7(HBr),\s\do5(H+))CH3CH2Breq\o(―――――→,\s\up7(Mg),\s\do5(THF))CH3CH2MgBreq\o(―――――→,\s\up7(CH3CHO),\s\do5(H+))或CH3CHOeq\o(―――――→,\s\up7(EtONa),\s\do1())eq\o(―――――→,\s\up7(H2、Ni),\s\do5(△))eq\o(―――――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))H3CC(OH)CH＝CH2eq\o(―――――→,\s\up7(H2、Ni),\s\do5(△))解析：(1)2molA发生醛与醛的加成反应生成1molB，故A生成B的反应类型为加成反应；根据上述分析可知C结构简式是：CH2＝CH－CH2－CHO，其中含有的官能团名称为碳碳双键、醛基；(2)根据B结构简式可知：B可看作是丁醛分子中3号C原子上的1个H原子被—OH取代产生的物质，其名称为3－羟基－丁醛；(3)E是，F是，E与浓硫酸混合加热，脱去1分子水产生，则E生成F的化学方程式