内容正文:
第二单元 胺和酰胺
[素养发展目标] 1.能从氨基和酰胺基成键方式的角度,了解胺和酰胺的结构特点和分类。2.理解胺和酰胺的化学性质。3.能与酯类比说明酰胺水解反应的原理,能推理出酰胺水解反应后的产物。
一、胺的结构与应用
1.胺的概念与分子结构
(1)概念:氨分子中的氢原子被烃基取代而形成的一系列的衍生物。
(2)分子结构:与氨气相似,都是三角锥形。如图:
2.胺的分类
3.胺的命名
(1)结构简单的胺常用普通命名法,在烃基后直接加“胺”。如乙胺、二甲胺、苯胺等。更多的胺类化合物则采用系统命名法,以烃为母体,氨基或烃氨基(—NHR,—NR2)作为取代基。
(2)实例:CH3CH2CH2NH2 1-丙胺, 2-丙胺, 2-氨基己烷。
(3)注意:命名胺类化合物时应注意“氨”“胺”“铵”字的用法。表示基团时用“氨”,如甲氨基(CH3NH—);表示氨的烃类衍生物时用“胺”;表示胺的盐时用“铵”。
伯、仲、叔胺中分别含有氨基(—NH2)、亚氨基(—NH—)和次氨基()。
4.化学性质
(1)胺类化合物具有碱性,如苯胺能与盐酸反应:
。
(2)胺的碱性比较弱,在其盐中加入强碱,可得到有机胺。发生的化学方程式为:
CH3CH2NHCl-+NaOH―→CH3CH2NH2+NaCl+H2O。
5.用途
(1)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)。著名的抗疟药物奎宁就是从树皮中提取出来的一种生物碱。
(2)乙二胺为无色透明液体,溶于水和醇,具有扩张血管的作用。
(3)乙二胺与氯乙酸作用,生成乙二胺四乙酸,简称EDTA,它是重要的分析试剂。
(4)己二胺是一种在高分子合成中广泛应用的二元胺,它是合成化学纤维“尼龙-66”的主要原料。
(5)苯胺是染料工业中最重要的原料之一。
学生用书第93页
【即学即练】
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
B [胺可看作烃分子中的烃基取代氨分子中的氢原子得到的化合物,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。]
二、酰胺的结构与应用
1.定义:酰胺是羧酸分子中羧基上的羟基被氨基或烃氨基(—NHR或—NR2)取代得到的化合物。
2.结构通式:,其中叫做酰基,叫做酰胺基。
3.分类及命名
(1)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)简单酰胺,根据氨基所连的酰基名称来命名。如乙酰胺()、苯甲酰胺(),N,N-二甲基甲酰胺()等。
4.酰胺的性质
(1)物理性质:酰胺除甲酰胺外,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。
(2)化学性质
酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨气逸出。
RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl,
RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑。
5.酰胺的制备及用途
(1)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。如乙酰胺可以通过以下反应合成:CH3COOH+NH3CH3CONH2+H2O。
(2)用途
①液态酰胺是有机物和无机物的优良溶剂。
②可用来制造农药杀虫脒,还可用于合成维生素B6、扑尔敏等药物。
③“扑热息痛”又叫对乙酰氨基酚,是重要的解热镇痛药。
【即学即练】
2.下列关于胺、酰胺的性质和用途中错误的是( )
A.胺和酰胺都可以发生水解
B.胺具有碱性可以与酸反应生成盐
C.酰胺在碱性条件下水解可生成NH3
D.胺和酰胺都是重要的化工原料
A [胺不能发生水解反应,A项不正确。]
学生用书第94页
胺和酰胺的结构和性质探究
甲胺(CH3NH2)与乙酰胺(CH3CONH2)都是重要的化工原料。近几年烟酰胺火遍
了全网,作为美白爱好者护肤宝库里必备的一款护肤品,它的美白功效一直以来都广受好评。烟酰胺的结构简式如图所示:
1.甲胺(CH3NH2)与乙酰胺(CH3CONH2)分子中均有—NH2,二者互为同系物吗?为什么?
提示:不是。因为二者不是同类物质,结构不相似,且不相差若干个CH2原子团。
2.烟酰胺属于胺类物质吗?其分子中含有的含氧官能团有哪些?
提示:烟酰胺不属于胺,属于酰胺。分子中含有酰胺基。
3.酰胺与酯类化学性质有什么相似性?
提示:二者均可以在酸性、碱性条件下发生水解反应。
4.烟酰胺能水解吗?其酸性水解、碱性水解的产物是什么?
提示:能水解。酸性水解的产物为和铵盐;碱性水解的产物为和氨气。
氨、胺、酰胺和铵盐比较
类别
氨
胺
酰胺
铵盐
代表物
氨
甲胺
乙酰胺
NH4Cl
组成元素
N、H
C、N、H
C、N、O、H
N、H、Cl
结构式
化学性质
与酸反应生成铵盐
与酸反应生成盐
水解反应:酸性时生成羧酸与铵盐,碱性时生成羧酸盐和NH3
与碱反应生成盐和NH3
用途
化工原料
化工原料
化工原料和溶剂
化工原料、化肥
科学家发现某些高温油炸食品中含有一定量的CH2===CH—CO—NH2(丙烯酰胺)。食品中过量的丙烯酰胺可能引起食品安全问题。下列关于丙烯酰胺的叙述错误的是( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能发生水解反应
C.该物质没有同分异构体
D.能与氢气发生加成反应
C [丙烯酰胺分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项正确;酰胺在酸或碱存在并加热条件下能发生水解反应,B项正确;丙烯酰胺存在多种同分异构体,如H2N—CH===CHCHO,C项错误;丙烯酰胺分子中含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应,D项正确;答案选C。]
学生用书第95页
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.与氮原子相连的两个烃基可以相同,也可以不同
C [三甲胺属于三级胺,不属于三元胺。]
2.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
C [名称为2-丁胺或2-氨基丁烷。]
3.下列化合物在水溶液中碱性最强的是( )
A.CH3CH2NH2 B.
C.NH3 D.CH3CONH2
答案: A
4.
(2023·徐州市铜山区期中)某有机物的结构如图所示,关于该有机物下列说法正确的是( )
A.分子与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐有2种
B.该有机物分子存在顺反异构
C.分子完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个
D.分子可以在NaOH醇溶液加热条件下发生消去反应
C [分子中含有1个酰胺基和1个酯基,与足量NaOH溶液完全反应后生成和碳酸钠溶液,钠盐只有碳酸钠这1种,故A错误;由有机物的结构简式:可知,该有机物分子中不存在顺反异构,故B错误;分子完全水解后所得有机物分子的结构简式为:,其中有1个手性碳原子,故C正确;由有机物的结构简式:可知,为含醇羟基的有机物,要发生消去反应的条件为:浓硫酸、加热,故D错误;故答案:C。]
5.
乙酰苯胺(C6H5-NHCOCH3)可用作止痛剂、退热剂,制备装置如图所示。反应原理为:C6H5-NH2+CH3COOHC6H5-NHCOCH3+H2O。已知苯胺可溶于水,沸点184 ℃,接触空气易被氧化;冰醋酸的沸点为118 ℃。乙酰苯胺的溶解度如下表:
温度/℃
20
25
50
80
100
溶解度/g
0.46
0.56
0.84
3.45
5.5
下列说法错误的是( )
A.反应物中加入适量锌粉,防止苯胺被氧化
B.使用球形冷凝管可以提高反应物的转化率
C.用水浴加热效果更佳
D.反应结束后,将锥形瓶中反应液倒入冷水中,过滤、洗涤,可获得乙酰苯胺晶体
C [由于苯胺接触空气易被氧化,反应物中加入适量锌粉,锌粉可与酸反应生成氢气,形成氢气环境,从而防止苯胺被氧化,故A正确;球形冷凝管内管曲面多,可使蒸气与冷凝液充分进行热量交换,可使更多蒸发出去的有机物冷凝为液态回流,减小反应物蒸发损失,使反应充分进行,可以提高反应物的转化率,故B正确;C.由题中信息可知,制取乙酰苯胺(C6H5—NHCOCH3)的反应温度为105 ℃,大于水的沸点,所以该反应不能使用水浴加热,故C错误;由题中信息可知,反应物苯胺、乙酸均溶于水,产物乙酰苯胺在20 ℃时溶解度很小,所以,反应结束后,将锥形瓶中反应液倒入冷水中,乙酰苯胺为沉淀,过滤、洗涤,可获得乙酰苯胺晶体,故D正确;答案为C。]
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