5.2 胺和酰胺-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（苏教版2019选择性必修3）

专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺 第二单元 胺和酰胺 第1课时 胺和酰胺 版块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识胺的结构和性质及命名； 2．认识酰胺的结构特征； 3．认识酰胺的主要性质； 4．了解胺、酰胺类化合物在药物合成中的重要作用。 重难点：胺的结构和性质；酰胺的结构和性质。 一、胺的结构与应用 1．胺的定义、结构与分类 (1)定义：氨分子中的氢原子被烃基取代而形成的一系列的衍生物称为胺。 (2)结构：胺的分子结构与氨气相似，都是三角锥形。 (3)分类： ①根据氢原子被烷基取代的数目，可以将胺分为一级胺（伯胺）、二级胺（仲胺）和三级胺（叔胺）。 类别 结构特点 举例 通式 一级胺 一个氮原子连接着两个氢原子和一个烃基 CH3NH2(甲胺)、C6H5NH2(苯胺) RNH2 二级胺 一个氮原子连接着一个氢原子和两个烃基 (CH3)2NH(二甲胺)、(吡咯烷) R2NH 三级胺 一个氮原子连接着三个烃基 (CH3)3N(三甲胺)、十二烷基二甲基叔胺 R3N ②根据胺分子中含有氨基的数目，还可以将胺分为一元胺、二元胺、三元胺等。 ③根据胺中的烃基R的不同，分为为脂肪胺，如乙胺CH3CH2NH2、芳香胺，如苯胺C6H5NH2。 2．胺类化合物的命名 普通命名法 结构简单的胺常在烃基后直接加“胺”、如CH3NH2：甲胺、CH3NHCH3：二甲胺、C6H5NH2：苯胺等。 名称书写需注意 ①表示基团用“氨”；②表示氨的烃类衍生物时用“胺 ”；③表示胺的盐用“铵”。 伯、仲、叔胺的意义 伯、仲、叔胺中分别含有氨基(—NH2)、亚氨基(—NH—)和次氨基() 3．胺的化学性质与应用 (1)胺与酸反应转化为铵 ①胺具有碱性，可与酸反应生成类似的铵盐。 乙胺与盐酸反应：CH3CH2NH2+HCl—→CH3CH2N HCl- 。 ②应用 在胺类药物的合成中，常利用胺与酸和强碱的反应将某些难溶于水、易被氧化的胺，转化为可溶于水的铵盐，增加药物的稳定性，便于保存和运输。 (2)铵与碱反应转化为胺 ①胺易溶于有机溶剂，而铵盐溶于水但不溶于有机溶剂。胺的碱性比较弱，向铵盐溶液中加强碱，又转化为有机胺。 氯化乙铵与NaOH溶液反应：CH3CH2NHCl-+NaOH—→CH3CH2NH2+NaCl+H2O。 ②应用：实验室可从含有胺的植物组织中分离、提纯胺类化合物(生物碱)。 4．几种常见的胺 (1)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)：无色透明液体，溶于水和醇，具有扩张血管的作用。它是制备药物、乳化剂和杀虫剂的原料。乙二胺的戊酸盐是治疗动脉硬化的药物。乙二胺与氯乙酸作用，生成乙二胺四乙酸，简称EDTA，是重要的分析试剂。 (2)己二胺(H2N(CH2)6NH2：合成化学纤维“尼龙66”的主要原料。 (3)苯胺是染料工业中最重要的原料之一。 二、酰胺的结构与应用 1．定义、结构和分类 (1)定义：酰胺是羧酸分子中羟基被氨基或烃氨基（—NHR或—NR2）所替代得到的化合物。 (2)结构： 其结构一般表示为，其中的叫做酰基,叫做酰胺基。 (3)分类： 根据氮原子上取代基的多少，酰胺可以分为伯、仲、叔酰胺三类。 2．物理性质 除甲酰胺外，大部分是白色晶体。酰胺的熔点、沸点均比相应的羧酸高。低级的酰胺能溶于水，随着相对分子质量的增大，酰胺的溶解度逐渐减小。 3．常见的酰胺 乙酰胺： N,N-二甲基甲酰胺(简称DMF)： ，是有机物和无机物的优良溶剂。 对乙酰氨基酚(“扑热息痛”)：，是重要的解热镇痛药。 尼龙-66：，高分子材料。 构成生命体的基础物质蛋白质中也含有酰胺键，在二肽、多肽和蛋白质中，酰胺键又称为肽键。 4．化学性质 酰胺与酯类有机化合物一样，都是羧酸衍生物，两者的结构类似，具有相似的性质。在酸、碱作用下，它们都能发生水解反应，酰胺水解生成羧酸和氨（胺），酯水解生成羧酸和醇。 (1)与酸反应： 乙酰胺与硫酸反应的化学方程式：2CH3CONH2+2H2O+H2SO42CH3COOH+(NH4)2SO4。 (2)与碱反应： 乙酰胺与NaOH溶液反应的化学方程式：CH3CONH2+NaOHCH3COONa+NH3↑。 (3)应用：胺可以转化成酰胺，酰胺又可以水解变成胺，常利用这种转化关系来保护氨基。 5．酰胺的制备 酰胺可以通过氨气（或胺）与羧酸在加热条件下反应得到，或用羧酸的铵盐加热脱水得到。 合成乙酰胺的反应为：CH3COOH+NH3CH3CONH2+H2O。 【归纳小结】氨、胺、酰胺和铵盐在组成、结构、性质和用途上的不同 组成 结构 性质 用途 氨 N、H 溶于水显碱性，能和酸或酸性物质发生反应 制冷剂、制造化肥和炸药 胺 C、N、H R—NH2 具有碱性 合成医药、农药和染料等的化工原料 酰胺 C、N、O、H 在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应 作溶剂和化工原料 铵盐 N、H等 NH和酸根阴离子 受热易分解，可与碱反应产生氨气 工业、农业及日常生活中都有用途 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)三甲胺的分子结构为三角锥形(　　) (2)苯胺属于二级胺(　　) (3)胺的碱性较强，能与酸反应生成铵盐(　　) (4)己二胺属于二元胺，是合成高聚物的主要原料(　　) (5)所有的胺均不溶于水，易溶于有机溶剂(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．下列物质中为叔胺的是(　　) A．CH3CH2—NH2 B．(CH3CH2)2NH C．(CH3CH2)3N D．C6H5—NH2 答案　C 解析　叔胺又为三级胺，一个氮原子连接着三个烃基。 3．下列命名错误的是(　　) A．(CH3CH2)3N　三乙胺 B．　对甲基苯胺 C．　3-丁胺 D．H2NCH2CH2NH2　乙二胺 答案　C 解析　名称为2-丁胺或2-氨基丁烷。 4．高温油炸食品中常含有害物质丙烯酰胺()。下列关于丙烯酰胺的叙述错误的是(　　) A．属于羧酸 B．能使酸性KMnO4溶液褪色 C．能发生加聚反应生成高分子 D．与H2N—CH==CHCHO互为同分异构体 答案　A 解析　丙烯酰胺()分子中不含羧基，不属于羧酸，故A错误；丙烯酰胺分子中含有碳碳双键，可以使酸性KMnO4溶液褪色，能发生加聚反应生成高分子化合物，故B、C正确；丙烯酰胺与H2N—CH==CHCHO的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，故D正确。 5．科学家合成了一种高能量密度材料，合成该材料所需主要原料为草酰二肼(结构如图)，下列有关草酰二肼的说法不正确的是(　　) A．具有碱性 B．完全水解可得3种化合物 C．含有的官能团也存在于蛋白质分子中 D．与联二脲()互为同分异构体 答案　B 解析　A项，草酰二肼中含有氨基，所以能结合H＋体现碱性，正确；B项，草酰二肼中能水解的基团是两个对称的酰胺基，水解产物有2种，错误；D项，草酰二肼与联二脲的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，正确。 6．维生素B5又叫泛酸。泛酸的结构简式如图所示。 (1)根据泛酸的结构预测泛酸________(能或不能)溶于水。  (2)泛酸的分子式是________。  (3)泛酸______(能或否)水解，酸性和碱性条件下的水解产物分别是_____________________________、 ________________________________________。  (4)泛酸在一定条件下反应，________(能或否)形成环状化合物。  答案 (1)能　(2)C9H17NO5 (3)能　和 和 (4)能 解析 (1)分子中含有羟基、氨基，可与水分子形成氢键，因此泛酸易溶于水。 (2)根据泛酸的结构简式可知分子式为C9H17NO5。 (3)泛酸含有酰胺键，能发生水解，酸性条件下的水解产物为、，碱性条件下的水解产物为、。 (4)泛酸含有羟基、羧基，两分子酯化反应可生成环，分子内酯化反应也可以生成环。 7．查得乙酸和乙酰胺的熔点、沸点如下：乙酸16.6 ℃、118 ℃，乙酰胺81 ℃、222 ℃。请解释上述事实。 提示　跟氢键的强弱和数量有关：①乙酰胺分子因有氮的孤电子对和氢的空轨道，其各分子之间能形成较牢固的氢键；②乙酰胺分子间可以形成三个氢键，乙酸分子间可以形成两个氢键，乙酰胺分子间形成氢键的数量比乙酸多。 8．尿素[CO(NH2)2]属于酰胺，其化学性质具有酰胺的通性。请分别写出尿素在酸性(H2SO4)、碱性(NaOH)条件下发生水解的化学方程式。 答案 CO(NH2)2+H2O+H2SO4 CO2↑+(NH4)2SO4 CO(NH2)2+2NaOH Na2CO3+2NH3↑ ►问题一 胺的结构与性质 【典例1】胺是指烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物，下列关于胺的说法错误的是(　　) A．甲胺是甲基取代氨分子中的一个氢原子形成的 B．胺类化合物含有的官能团均只有一个—NH2 C．苯胺与盐酸反应的化学方程式为＋HCl―→ D．三聚氰胺()具有碱性 答案　B 解析　胺可看作氨分子中的氢原子被烃基取代而形成的一系列的衍生物，胺类化合物中除含氨基外，还可能含有碳碳双键等官能团，A正确、B错误；胺类化合物具有碱性，C、D正确。 【解题必备】 (1)胺的弱碱性 胺与氨相似，水溶液呈弱碱性。这是由于胺分子中氮原子上未共用的电子对能接受水中的H+，使溶液中OH-浓度增大，溶液呈碱性。 NH3+H2ONH+OH- R-NH2+H2OR-NH+OH- (2)胺与铵盐的转化 ①胺与强酸反应生成铵盐 CH3-NH2+HCl—→CH3-NHCl- (或CH3-NH2·HCl) 氯化甲铵 盐酸甲胺 +HCl—→(或) 氯化苯铵 盐酸苯胺 ②铵盐与强碱作用生成有机胺 +NaOH—→+NaCl+H2O (3)胺的酰化反应 胺与酰卤或酸酐反应，胺的氮原子上氢原子被酰基(RCO—)取代生成酰胺的反应。例如： CH3CH2NH2 + (CH3CO)2O—→CH3CONHCH2CH3 + CH3COOH 乙胺 乙酸酐 乙酰乙胺 【变式1-1】化合物中的—OH被氨基—NH2取代所得的化合物称为酰胺。下列化合物中可以看作酰胺的是(　　) A．HCOONH4　　　　　 B．CH(NH2)3 C．H2N—CH2—COOH D．CO(NH2)2 答案 D 解析 HCOONH4中不含氨基，不属于酰胺，故A错误；CH(NH2)3中没有羰基，不属于酰胺，故B错误；H2N—CH2—COOH中含有氨基和羧基，属于氨基酸，不属于酰胺，故C错误；尿素中含有—CONH2结构，属于酰胺，故D正确。 【变式1-2】我国国家药品监督管理局禁止使用含有PPA的抗感冒药物。PPA是盐酸苯丙醇胺的英文缩写，已知苯丙醇胺的结构简式如图，下列对苯丙醇胺叙述错误的是(　　) A．一定条件下，可以发生消去反应 B．一定条件下与Br2可以发生苯环上的取代反应 C．具有弱碱性，可与强酸反应生成盐 D．具有弱酸性，可与强碱反应生成盐 答案 D 解析 含有羟基，羟基邻位碳原子含有氢原子，可发生消去反应，故A正确；含有苯环，在催化作用下可与Br2发生取代反应，故B正确；含有氨基，具有弱碱性，可与强酸反应生成盐，故C正确；分子不具有酸性，故D错误。 ►问题二 酰胺的结构与性质 【典例2】头孢羟氨苄(如图所示)被人体吸收的效果良好，疗效明显，且毒性反应极小，因而广泛适用于敏感细菌所致的多种疾病的治疗。下列对头孢羟氨苄的说法正确的是 (　　) A．头孢羟氨苄的化学式为C16H14N3O5S·H2O B．1 mol头孢羟氨苄分别与NaOH溶液和浓溴水反应时，需消耗4 mol NaOH和3 mol Br2 C．在催化剂存在的条件下，1 mol头孢羟氨苄可与7 mol H2发生反应 D．头孢羟氨苄能在空气中稳定存在 答案 B 解析 根据有机物结构简式，推出头孢羟氨苄化学式为C16H17N3O5S·H2O，故A错误；根据结构简式，能与NaOH反应的官能团是酚羟基、羧基和酰胺键，1 mol该有机物中含有1 mol酚羟基、2 mol酰胺键、1 mol羧基，1 mol该有机物共消耗氢氧化钠4 mol，能与Br2发生反应的是酚羟基的邻位、对位和碳碳双键，即1 mol该有机物消耗3 mol Br2，故B正确；能与H2发生反应的是苯环和碳碳双键，1 mol该有机物能与4 mol H2发生加成反应，故C错误；含有酚羟基，酚羟基容易被氧气氧化，因此头孢羟氨苄不能在空气中稳定存在，故D错误。 【解题必备】 酰胺的化学性质 (1)酸碱性 酰胺无明显的碱性，二酰亚胺类化合物受两个酰基影响，N—H键极性增加，显弱酸性。如： (2)水解反应 酰胺在强酸、强碱或酶的催化下，发生水解反应生成羧酸(或羧酸盐)和氨、胺(或铵盐)。 【变式2-1】已知乙酰胺的结构简式为CH3CONH2，苯甲酰胺的结构简式为C6H5CONH2，则丙烯酰胺的结构简式为(　　) A．CH3CH2CONH2 B．CH3CH2COONH4 C．CH2=CHCONH2 D．CH2=CHCONH4 答案 C 解析 据题目信息可知乙酰为CH3CO，苯甲酰为C6H5CO，则丙烯酰为CH2=CHCO，因此丙烯酰胺的结构简式为CH2=CHCONH2。 【变式2-2】下列关于家庭常备药物阿司匹林和扑热息痛的描述不正确的是(　　) A．FeCl3溶液可鉴别阿司匹林和扑热息痛 B．1 mol阿司匹林最多消耗3 mol NaOH C．一定条件下，扑热息痛可与HCHO发生加聚反应 D．二者都能发生水解反应 答案　C 解析　扑热息痛中含酚羟基，能与FeCl3发生显色反应，可鉴别，A项正确；阿司匹林中羧基、酯基及酯基水解生成的酚羟基均能与NaOH反应，则1 mol阿司匹林最多消耗3 mol NaOH，B项正确；苯酚与甲醛可发生酚醛缩合反应，则扑热息痛含酚羟基(邻位含H)也可与HCHO发生缩聚反应，C项错误；阿司匹林中含酯基，扑热息痛中含—CONH—，均可发生水解反应，D项正确。 1．下列说法错误的是(　　) A．(CH3)2NH的分子结构为三角锥形 B．苯胺属于一级胺 C．三甲胺属于三元胺 D．胺中与氮原子相连的两个烃基可以相同，也可以不同 答案　C 解析　三甲胺属于三级胺。 2．中草药麻黄的主要成分麻黄碱(2-甲氨基-苯丙烷-1-醇)的结构如图所示，它的熔点只有79 ℃，鱼腥味重，在临床上用于治疗习惯性支气管哮喘，预防哮喘发作以及过敏等。下列说法错误的是(　　) A．它可以发生酯化反应 B．它可以与盐酸反应生成麻黄碱盐酸盐 C．麻黄碱易被氧化 D．它遇FeCl3溶液发生显色反应 答案　D 解析　麻黄碱含有醇羟基，能发生酯化反应，遇FeCl3溶液不显紫色，故A正确、D错误；麻黄碱含有氨基，显碱性，能与盐酸反应生成盐，故B正确；氨基易被氧化，故C正确。 3．奎宁是一种抗疟疾药物，结构简式如图：，下列说法正确的是(　　) A．奎宁的分子式是C20H25N2O2 B．奎宁结构中有一个二级胺 C．它能与硫酸反应生成盐 D．它可以发生水解反应 答案　C 解析　奎宁的分子式为C20H24N2O2，A错误；结构中有一个三级胺，能与硫酸反应生成盐，B错误、C正确；奎宁分子中没有可以发生水解反应的官能团，D错误。 4．2021年诺贝尔化学奖委员会聚焦不对称有机催化，L-脯氨酸是一种有机催化剂，结构简式如图。下列叙述正确的是(　　) A．分子式为C5H8NO2 B．可使溴水褪色 C．有1个手性碳原子 D．不能与盐酸发生反应 答案　C 解析　由结构简式可知其分子式为C5H9NO2，A错误；不含碳碳双键、碳碳三键、酚羟基、醛基等能与溴水反应的官能团，故不能使溴水褪色，B错误；与四个不相同的原子或原子团相连的C称为手性碳原子，故分子中与羧基相连的C为手性碳原子，C正确；分子中存在，具有碱性，能与盐酸反应，D错误。 5．下列物质不属于酰胺的是(　　) A． B． C． D．CH3CONH2 答案　C 解析　C项物质的分子中不含酰胺基，因此不属于酰胺。 6．一种吲哚生物碱中间体的结构简式如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．该物质属于芳香族化合物 B．分子中含有酰胺基 C．该物质能发生取代反应、加成反应 D．分子中不含手性碳原子 答案　D 解析　该有机物中含有苯环，所以属于芳香族化合物，故A正确；该有机物中含有—CONH—，所以含有酰胺基，故B正确；该有机物中酰胺基、酯基、亚氨基能发生取代反应，苯环和碳碳双键能发生加成反应，故C正确；该分子中连接—COOC2H5的碳原子为手性碳原子，故D错误。 7．聚丙烯酰胺(PAM，其结构如图)是一种优良的增稠剂，广泛应用于废水处理、石油开采、造纸等行业。下列说法不正确的是(　　) A．PAM的单体为 H2C==CHCONH2 B．PAM的每个链节中含有3个碳原子 C．PAM的单体可由丙烯酸与氨反应制得 D．PAM能与稀硫酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应 答案　D 8．化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如图，下列有关该化合物的说法不正确的是(　　) A．分子中含有4个手性碳原子 B．分子中C原子有sp2、sp3两种杂化方式 C．该物质可以发生加成反应、水解反应、酯化反应 D．1 mol该物质最多可以和3 mol NaOH反应 答案　A 解析　化合物“E7974”含有的手性碳原子如图，共3个，A不正确；该物质中含有碳碳双键，可以发生加成反应，含有酰胺基，可以发生水解反应，含有羧基，可以发生酯化反应，C正确；分子中含有2个酰胺基、1个羧基，均能与NaOH溶液反应，故1 mol该物质最多可以和3 mol NaOH反应，D正确。 9．N-苯基苯甲酰胺广泛应用于药物，可由苯甲酸与苯胺反应制得，由于原料活性低，可采用硅胶催化、微波加热的方式，微波直接作用于分子，促进活性部位断裂，可降低反应温度。取得粗产品后经过洗涤—重结晶等，最终得到精制的成品。 已知： 溶剂物质 水 乙醇 乙醚 苯甲酸 微溶 易溶 易溶 苯胺 易溶 易溶 易溶 N-苯基苯甲酰胺 不溶 易溶于热乙醇，冷却后易于结晶析出 微溶 下列说法不正确的是(　　) A．反应时断键位置为C—O和N—H B．洗涤粗产品用水比用乙醚效果更好 C．产物可选用乙醇作为溶剂进行重结晶提纯 D．硅胶吸水，能使反应进行更完全 答案 B 解析 反应时羧基提供羟基，氨基提供氢原子，因此断键位置为C—O和N—H，A正确；根据物质的溶解性可知反应物易溶在乙醚中，而生成物微溶于乙醚，所以洗涤粗产品用乙醚效果更好，B错误； N-苯基苯甲酰胺易溶于热乙醇，冷却后易于结晶析出，所以产物可选用乙醇作为溶剂进行重结晶提纯，C正确； 由于反应中有水生成，硅胶吸水，所以能使反应进行更完全，D正确。 10．目前我国自主研发的抗癌新药西达本胺即将全球上市。西达本胺的结构简式为 。下列关于西达本胺的说法不正确的是(　　) A．西达本胺的分子式为C22H19FN4O2 B．西达本胺可以与氢气发生加成反应 C．西达本胺具有碱性，可与盐酸发生反应 D．1 mol西达本胺碱性条件下水解最多可消耗2 mol NaOH 答案　D 解析　因为西达本胺中含有碳碳双键，所以可以与氢气发生加成反应，同时含有氨基，所以具有碱性，能与酸反应。 1．如图是天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(aspartame)的结构简式。下列关于aspartame的说法不正确的是(　　) A．是芳香族化合物 B．分子中含有的官能团有氨基、羧基、酯基、酰胺基 C．既能与NaOH反应，也能与HCl反应 D．1 mol aspartame最多能与2 mol NaOH反应 答案　D 解析　由于分子中含有苯环，所以属于芳香族化合物，A正确；分子中含有氨基、羧基、酯基和酰胺基4种官能团，B正确；羧基能与NaOH反应，氨基能与HCl反应，C正确；羧基、酯基和酰胺基都能与NaOH反应，1 mol aspartame最多能与3 mol NaOH反应，D错误。 2．5-羟色胺最早是从血清中发现的，又名血清素。广泛存在于哺乳动物组织中，是一种抑制性神经递质。已知五元氮杂环上的原子在同一平面上。下列有关说法正确的是(　　) A．5-羟色胺的分子式为C10H10N2O B．苯环上的一氯代物有2种 C．该分子可发生加成、消去、中和反应 D．一定共平面的C原子有9个 答案　D 解析　根据结构可知5-羟色胺的分子式为C10H12N2O，故A错误；苯环上有3种氢原子，所以苯环上的一氯代物有3种，故B错误；分子中苯环和碳碳双键能发生加成反应，氨基和酚羟基能发生中和反应，但是该有机物不能发生消去反应，故C错误。 3．20世纪60年代，人们合成了强度高、密度低，并具有耐酸、耐碱、耐高温、耐磨等优异特性的高强度芳纶纤维——聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)，其结构如图所示。可以制成防弹装甲、消防服、防切割耐热手套，以及交通工具的结构材料和阻燃内饰等。下列关于聚对苯二甲酰对苯二胺的说法正确的是(　　) A．聚对苯二甲酰对苯二胺易溶于水 B．聚对苯二甲酰对苯二胺可以通过加聚反应制备 C．其单体能与氯化铁溶液发生显色反应 D．其单体的1H核磁共振谱有2组峰 答案　D 解析　由题意知，聚对苯二甲酰对苯二胺难溶于水，A错误；聚对苯二甲酰对苯二胺应通过缩聚反应制备，B错误；其单体中不含酚羟基，不能与氯化铁溶液发生显色反应，C错误；其两种单体的1H核磁共振谱均有2组峰，D正确。 4．某新型药物H()是一种可用于治疗肿瘤的药物，其合成路线如图所示： ACEF 　　　　　　　 B D 　　　　　　 　H 已知：①E的分子式为C9H8O2，能使溴的四氯化碳溶液褪色； ②RCOOH(R为烃基)； ③＋R′NH2＋HBr。 请回答下列问题： (1)D的官能团名称为________________；④的反应类型是____________。 (2)G的结构简式为_______________。 (3)写出A→B的化学方程式：________________________________________________。 (4)D有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式： ________________________________________________________________________。 ⅰ.能发生银镜反应； ⅱ.能发生水解反应，水解产物之一遇FeCl3溶液显紫色； ⅲ.1H核磁共振谱有4组峰。 答案　(1)羟基、羧基　消去反应 (2) (3)＋Br2―→ (4)、 解析　A与溴发生加成反应生成B，A为；B中卤素原子发生水解反应生成C，C为；C催化氧化生成D；D在浓硫酸催化作用和加热条件下发生消去反应生成E()；E在PBr3的作用下发生类似“已知②”的反应生成F()；F和G()发生类似“已知③”的反应生成H。(4)D为，其同分异构体满足：ⅰ.能发生银镜反应，ⅱ.能发生水解反应，水解产物之一遇FeCl3溶液显紫色，则含HCOO—，ⅲ.1H核磁共振谱有4组峰，满足条件的有、。 5．DEET又名避蚊胺，化学名为N，N-二乙基间甲苯甲酰胺，其结构简式为；DEET在一定条件下，可通过下面的路线来合成： 已知：RCOOHRCOCl(酰氯，化学性质十分活泼)；RCOCl+NH3RCONH2+HCl 根据以上信息回答下列问题： (1)由DEET的结构简式推测，下列叙述正确的是________。(填字母)  A．它能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．它能发生酯化反应 C．它与甲苯互为同系物 D．一定条件下，它可与H2发生加成反应 (2)B的结构简式为____________________。  (3)在反应④~⑦中，属于取代反应的有(填序号)____________ 。  (4)写出C→DEET的化学反应方程式____________________________________________________。  (5)E的同分异构体中能与FeCl3溶液发生显色反应，且不含乙基的有机物共有________种。  答案 (1)AD (2) (3)④⑤ (4)+NH(C2H5)2+HCl (5) 6 解析 由C的结构和题中信息可知A为，B为，F可氧化为B，则F为，E为，则A生成D的反应应为A和氯气发生取代反应生成，发生水解(或取代)生成。 (1)避蚊胺中苯环上含有甲基，与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，它能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；避蚊胺中不含—COOH或—OH，不能发生酯化反应，B错误；避蚊胺中含有N元素，不属于烃，它与甲苯不是同系物，C错误；避蚊胺含有苯环，一定条件下，它可与H2发生加成反应，D正确。 (2)根据分析可知，B的结构简式为。 (3)根据有机物的结构和官能团之间的转化可知④⑤为取代反应。 (4)对比C和DEET的结构可知C生成DEET的反应为取代反应，反应的方程式为 +NH(C2H5)2+HCl。 (5)E为，同分异构体能与FeCl3溶液发生显色的反应，说明含有酚羟基， 且结构中不含乙基，则应含有2个甲基，可能的结构简式为、、、、、，总共有6种。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺 第二单元 胺和酰胺 第1课时 胺和酰胺 版块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．认识胺的结构和性质及命名； 2．认识酰胺的结构特征； 3．认识酰胺的主要性质； 4．了解胺、酰胺类化合物在药物合成中的重要作用。 重难点：胺的结构和性质；酰胺的结构和性质。 一、胺的结构与应用 1．胺的定义、结构与分类 (1)定义：氨分子中的氢原子被_______取代而形成的一系列的衍生物称为胺。 (2)结构：胺的分子结构与_______相似，都是__________。 (3)分类： ①根据氢原子被烷基取代的数目，可以将胺分为一级胺（伯胺）、二级胺（仲胺）和三级胺（叔胺）。 类别 结构特点 举例 通式 一级胺 一个氮原子连接着两个_______和一个_______ CH3NH2(甲胺)、C6H5NH2(苯胺) 二级胺 一个氮原子连接着一个_______和两个_______ (CH3)2NH(二甲胺)、(吡咯烷) 三级胺 一个氮原子连接着三个_______ (CH3)3N(三甲胺)、十二烷基二甲基叔胺 ②根据胺分子中含有氨基的数目，还可以将胺分为_______胺、_______胺、_______胺等。 ③根据胺中的烃基R的不同，分为为脂肪胺，如乙胺_____________、芳香胺，如苯胺__________。 2．胺类化合物的命名 普通命名法 结构简单的胺常在烃基后直接加“胺”、如CH3NH2：_______、CH3NHCH3：_______、C6H5NH2：_______等。 名称书写需注意 ①表示基团用“_____”；②表示氨的烃类衍生物时用“_____ ”；③表示胺的盐用“_____”。 伯、仲、叔胺的意义 伯、仲、叔胺中分别含有氨基(_______)、亚氨基(_______)和次氨基(_______) 3．胺的化学性质与应用 (1)胺与酸反应转化为铵 ①胺具有碱性，可与酸反应生成类似的铵盐。 乙胺与盐酸反应：__________________________________________。 ②应用 在胺类药物的合成中，常利用胺与酸和强碱的反应将某些_______于水、_______氧化的胺，转化为_______于水的铵盐，增加药物的_______性，便于保存和运输。 (2)铵与碱反应转化为胺 ①胺易溶于______________，而铵盐溶于水但不溶于______________。胺的碱性比较弱，向铵盐溶液中加_______，又转化为_______。 氯化乙铵与NaOH溶液反应：__________________________________________。 ②应用：实验室可从含有胺的植物组织中分离、提纯胺类化合物(生物碱)。 4．几种常见的胺 (1)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)：无色透明液体，_______水和醇，具有扩张血管的作用。它是制备_______、_______和_______的原料。乙二胺的戊酸盐是治疗动脉硬化的药物。乙二胺与氯乙酸作用，生成乙二胺四乙酸，简称EDTA，是重要的_______试剂。 (2)己二胺(H2N(CH2)6NH2：合成化学纤维“_________”的主要原料。 (3)苯胺是___________中最重要的原料之一。 二、酰胺的结构与应用 1．定义、结构和分类 (1)定义：酰胺是羧酸分子中羟基被_______或_______基（—NHR或—NR2）所替代得到的化合物。 (2)结构： 其结构一般表示为，其中的叫做_______,叫做_______。 (3)分类： 根据氮原子上_______的多少，酰胺可以分为伯、仲、叔酰胺三类。 2．物理性质 除甲酰胺外，大部分是_____色晶体。酰胺的熔点、沸点均比相应的羧酸_____。低级的酰胺_____溶于水，随着相对分子质量的增大，酰胺的溶解度逐渐_______。 3．常见的酰胺 乙酰胺：_____________________ N,N-二甲基甲酰胺(简称DMF)： ，是有机物和无机物的___________。 对乙酰氨基酚(“扑热息痛”)：，是重要的______________。 尼龙-66：，_______材料。 构成生命体的基础物质蛋白质中也含有酰胺键，在二肽、多肽和蛋白质中，酰胺键又称为_______。 4．化学性质 酰胺与酯类有机化合物一样，都是羧酸衍生物，两者的结构类似，具有_______的性质。在酸、碱作用下，它们都能发生水解反应，酰胺水解生成_______和_________，酯水解生成_______和_______。 (1)与酸反应： 乙酰胺与硫酸反应的化学方程式：_________________________________________________。 (2)与碱反应： 乙酰胺与NaOH溶液反应的化学方程式：__________________________________________。 (3)应用：胺可以转化成酰胺，酰胺又可以水解变成胺，常利用这种转化关系来_______氨基。 5．酰胺的制备 酰胺可以通过氨气（或胺）与羧酸在加热条件下反应得到，或用羧酸的铵盐加热脱水得到。 合成乙酰胺的反应为：___________________________________。 【归纳小结】氨、胺、酰胺和铵盐在组成、结构、性质和用途上的不同 组成 结构 性质 用途 氨 N、H 溶于水显碱性，能和酸或酸性物质发生反应 制冷剂、制造化肥和炸药 胺 C、N、H R—NH2 具有碱性 合成医药、农药和染料等的化工原料 酰胺 C、N、O、H 在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应 作溶剂和化工原料 铵盐 N、H等 NH和酸根阴离子 受热易分解，可与碱反应产生氨气 工业、农业及日常生活中都有用途 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)三甲胺的分子结构为三角锥形(　　) (2)苯胺属于二级胺(　　) (3)胺的碱性较强，能与酸反应生成铵盐(　　) (4)己二胺属于二元胺，是合成高聚物的主要原料(　　) (5)所有的胺均不溶于水，易溶于有机溶剂(　　) 2．下列物质中为叔胺的是(　　) A．CH3CH2—NH2 B．(CH3CH2)2NH C．(CH3CH2)3N D．C6H5—NH2 3．下列命名错误的是(　　) A．(CH3CH2)3N　三乙胺 B．　对甲基苯胺 C．　3-丁胺 D．H2NCH2CH2NH2　乙二胺 4．高温油炸食品中常含有害物质丙烯酰胺()。下列关于丙烯酰胺的叙述错误的是(　　) A．属于羧酸 B．能使酸性KMnO4溶液褪色 C．能发生加聚反应生成高分子 D．与H2N—CH==CHCHO互为同分异构体 5．科学家合成了一种高能量密度材料，合成该材料所需主要原料为草酰二肼(结构如图)，下列有关草酰二肼的说法不正确的是(　　) A．具有碱性 B．完全水解可得3种化合物 C．含有的官能团也存在于蛋白质分子中 D．与联二脲()互为同分异构体 6．维生素B5又叫泛酸。泛酸的结构简式如图所示。 (1)根据泛酸的结构预测泛酸________(能或不能)溶于水。  (2)泛酸的分子式是________。  (3)泛酸______(能或否)水解，酸性和碱性条件下的水解产物分别是_____________________________、 ________________________________________。  (4)泛酸在一定条件下反应，________(能或否)形成环状化合物。  7．查得乙酸和乙酰胺的熔点、沸点如下：乙酸16.6 ℃、118 ℃，乙酰胺81 ℃、222 ℃。请解释上述事实。 8．尿素[CO(NH2)2]属于酰胺，其化学性质具有酰胺的通性。请分别写出尿素在酸性(H2SO4)、碱性(NaOH)条件下发生水解的化学方程式。 ►问题一 胺的结构与性质 【典例1】胺是指烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物，下列关于胺的说法错误的是(　　) A．甲胺是甲基取代氨分子中的一个氢原子形成的 B．胺类化合物含有的官能团均只有一个—NH2 C．苯胺与盐酸反应的化学方程式为＋HCl―→ D．三聚氰胺()具有碱性 【解题必备】 (1)胺的弱碱性 胺与氨相似，水溶液呈弱碱性。这是由于胺分子中氮原子上未共用的电子对能接受水中的H+，使溶液中OH-浓度增大，溶液呈碱性。 NH3+H2ONH+OH- R-NH2+H2OR-NH+OH- (2)胺与铵盐的转化 ①胺与强酸反应生成铵盐 CH3-NH2+HCl—→CH3-NHCl- (或CH3-NH2·HCl) 氯化甲铵 盐酸甲胺 +HCl—→(或) 氯化苯铵 盐酸苯胺 ②铵盐与强碱作用生成有机胺 +NaOH—→+NaCl+H2O (3)胺的酰化反应 胺与酰卤或酸酐反应，胺的氮原子上氢原子被酰基(RCO—)取代生成酰胺的反应。例如： CH3CH2NH2 + (CH3CO)2O—→CH3CONHCH2CH3 + CH3COOH 乙胺 乙酸酐 乙酰乙胺 【变式1-1】化合物中的—OH被氨基—NH2取代所得的化合物称为酰胺。下列化合物中可以看作酰胺的是(　　) A．HCOONH4　　　　　 B．CH(NH2)3 C．H2N—CH2—COOH D．CO(NH2)2 【变式1-2】我国国家药品监督管理局禁止使用含有PPA的抗感冒药物。PPA是盐酸苯丙醇胺的英文缩写，已知苯丙醇胺的结构简式如图，下列对苯丙醇胺叙述错误的是(　　) A．一定条件下，可以发生消去反应 B．一定条件下与Br2可以发生苯环上的取代反应 C．具有弱碱性，可与强酸反应生成盐 D．具有弱酸性，可与强碱反应生成盐 ►问题二 酰胺的结构与性质 【典例2】头孢羟氨苄(如图所示)被人体吸收的效果良好，疗效明显，且毒性反应极小，因而广泛适用于敏感细菌所致的多种疾病的治疗。下列对头孢羟氨苄的说法正确的是 (　　) A．头孢羟氨苄的化学式为C16H14N3O5S·H2O B．1 mol头孢羟氨苄分别与NaOH溶液和浓溴水反应时，需消耗4 mol NaOH和3 mol Br2 C．在催化剂存在的条件下，1 mol头孢羟氨苄可与7 mol H2发生反应 D．头孢羟氨苄能在空气中稳定存在 【解题必备】 酰胺的化学性质 (1)酸碱性 酰胺无明显的碱性，二酰亚胺类化合物受两个酰基影响，N—H键极性增加，显弱酸性。如： (2)水解反应 酰胺在强酸、强碱或酶的催化下，发生水解反应生成羧酸(或羧酸盐)和氨、胺(或铵盐)。 【变式2-1】已知乙酰胺的结构简式为CH3CONH2，苯甲酰胺的结构简式为C6H5CONH2，则丙烯酰胺的结构简式为(　　) A．CH3CH2CONH2 B．CH3CH2COONH4 C．CH2=CHCONH2 D．CH2=CHCONH4 【变式2-2】下列关于家庭常备药物阿司匹林和扑热息痛的描述不正确的是(　　) A．FeCl3溶液可鉴别阿司匹林和扑热息痛 B．1 mol阿司匹林最多消耗3 mol NaOH C．一定条件下，扑热息痛可与HCHO发生加聚反应 D．二者都能发生水解反应 1．下列说法错误的是(　　) A．(CH3)2NH的分子结构为三角锥形 B．苯胺属于一级胺 C．三甲胺属于三元胺 D．胺中与氮原子相连的两个烃基可以相同，也可以不同 2．中草药麻黄的主要成分麻黄碱(2-甲氨基-苯丙烷-1-醇)的结构如图所示，它的熔点只有79 ℃，鱼腥味重，在临床上用于治疗习惯性支气管哮喘，预防哮喘发作以及过敏等。下列说法错误的是(　　) A．它可以发生酯化反应 B．它可以与盐酸反应生成麻黄碱盐酸盐 C．麻黄碱易被氧化 D．它遇FeCl3溶液发生显色反应 3．奎宁是一种抗疟疾药物，结构简式如图：，下列说法正确的是(　　) A．奎宁的分子式是C20H25N2O2 B．奎宁结构中有一个二级胺 C．它能与硫酸反应生成盐 D．它可以发生水解反应 4．2021年诺贝尔化学奖委员会聚焦不对称有机催化，L-脯氨酸是一种有机催化剂，结构简式如图。下列叙述正确的是(　　) A．分子式为C5H8NO2 B．可使溴水褪色 C．有1个手性碳原子 D．不能与盐酸发生反应 5．下列物质不属于酰胺的是(　　) A． B． C． D．CH3CONH2 6．一种吲哚生物碱中间体的结构简式如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．该物质属于芳香族化合物 B．分子中含有酰胺基 C．该物质能发生取代反应、加成反应 D．分子中不含手性碳原子 7．聚丙烯酰胺(PAM，其结构如图)是一种优良的增稠剂，广泛应用于废水处理、石油开采、造纸等行业。下列说法不正确的是(　　) A．PAM的单体为 H2C==CHCONH2 B．PAM的每个链节中含有3个碳原子 C．PAM的单体可由丙烯酸与氨反应制得 D．PAM能与稀硫酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应 8．化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如图，下列有关该化合物的说法不正确的是(　　) A．分子中含有4个手性碳原子 B．分子中C原子有sp2、sp3两种杂化方式 C．该物质可以发生加成反应、水解反应、酯化反应 D．1 mol该物质最多可以和3 mol NaOH反应 9．N-苯基苯甲酰胺广泛应用于药物，可由苯甲酸与苯胺反应制得，由于原料活性低，可采用硅胶催化、微波加热的方式，微波直接作用于分子，促进活性部位断裂，可降低反应温度。取得粗产品后经过洗涤—重结晶等，最终得到精制的成品。 已知： 溶剂物质 水 乙醇 乙醚 苯甲酸 微溶 易溶 易溶 苯胺 易溶 易溶 易溶 N-苯基苯甲酰胺 不溶 易溶于热乙醇，冷却后易于结晶析出 微溶 下列说法不正确的是(　　) A．反应时断键位置为C—O和N—H B．洗涤粗产品用水比用乙醚效果更好 C．产物可选用乙醇作为溶剂进行重结晶提纯 D．硅胶吸水，能使反应进行更完全 10．目前我国自主研发的抗癌新药西达本胺即将全球上市。西达本胺的结构简式为 。下列关于西达本胺的说法不正确的是(　　) A．西达本胺的分子式为C22H19FN4O2 B．西达本胺可以与氢气发生加成反应 C．西达本胺具有碱性，可与盐酸发生反应 D．1 mol西达本胺碱性条件下水解最多可消耗2 mol NaOH 1．如图是天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(aspartame)的结构简式。下列关于aspartame的说法不正确的是(　　) A．是芳香族化合物 B．分子中含有的官能团有氨基、羧基、酯基、酰胺基 C．既能与NaOH反应，也能与HCl反应 D．1 mol aspartame最多能与2 mol NaOH反应 2．5-羟色胺最早是从血清中发现的，又名血清素。广泛存在于哺乳动物组织中，是一种抑制性神经递质。已知五元氮杂环上的原子在同一平面上。下列有关说法正确的是(　　) A．5-羟色胺的分子式为C10H10N2O B．苯环上的一氯代物有2种 C．该分子可发生加成、消去、中和反应 D．一定共平面的C原子有9个 3．20世纪60年代，人们合成了强度高、密度低，并具有耐酸、耐碱、耐高温、耐磨等优异特性的高强度芳纶纤维——聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)，其结构如图所示。可以制成防弹装甲、消防服、防切割耐热手套，以及交通工具的结构材料和阻燃内饰等。下列关于聚对苯二甲酰对苯二胺的说法正确的是(　　) A．聚对苯二甲酰对苯二胺易溶于水 B．聚对苯二甲酰对苯二胺可以通过加聚反应制备 C．其单体能与氯化铁溶液发生显色反应 D．其单体的1H核磁共振谱有2组峰 4．某新型药物H()是一种可用于治疗肿瘤的药物，其合成路线如图所示： ACEF 　　　　　　　 B D 　　　　　　 　H 已知：①E的分子式为C9H8O2，能使溴的四氯化碳溶液褪色； ②RCOOH(R为烃基)； ③＋R′NH2＋HBr。 请回答下列问题： (1)D的官能团名称为________________；④的反应类型是____________。 (2)G的结构简式为_______________。 (3)写出A→B的化学方程式：________________________________________________。 (4)D有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式： ________________________________________________________________________。 ⅰ.能发生银镜反应； ⅱ.能发生水解反应，水解产物之一遇FeCl3溶液显紫色； ⅲ.1H核磁共振谱有4组峰。 5．DEET又名避蚊胺，化学名为N，N-二乙基间甲苯甲酰胺，其结构简式为；DEET在一定条件下，可通过下面的路线来合成： 已知：RCOOHRCOCl(酰氯，化学性质十分活泼)；RCOCl+NH3RCONH2+HCl 根据以上信息回答下列问题： (1)由DEET的结构简式推测，下列叙述正确的是________。(填字母)  A．它能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．它能发生酯化反应 C．它与甲苯互为同系物 D．一定条件下，它可与H2发生加成反应 (2)B的结构简式为____________________。  (3)在反应④~⑦中，属于取代反应的有(填序号)____________ 。  (4)写出C→DEET的化学反应方程式____________________________________________________。  (5)E的同分异构体中能与FeCl3溶液发生显色反应，且不含乙基的有机物共有________种。  原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$