内容正文:
第二单元 胺和酰胺
题型01 胺的结构与应用
题型02 酰胺的结构与应用
题型03 胺和酰胺的用途
题型01 胺的结构与应用
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,一般可写作R—NH2。
2.官能团:—NH2。
3.结构:胺的分子结构与氨气相似,都是三角锥形。
4.常见的胺:
甲胺:CH3NH2 苯胺:
三甲胺: (CH3)3N
5.分类
6.化学性质
(1)胺类化合物具有碱性,如苯胺能与盐酸反应:
+HCl―→。
(2)胺的碱性比较弱,在其盐中加入强碱,可得到有机胺。
CH3CH2NHCl-+NaOH―→CH3CH2NH2+NaCl+H2O
【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—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
【变式1-1】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
【变式1-2】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
【变式1-3】心酮胺是治疗冠心病的药物,它具有如下结构简式。下列关于心酮胺的叙述错误的是( )
A.可以发生加成反应 B.可以发生消去反应
C.可以发生银镜反应 D.可以发生酯化反应
题型02 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.常见酰胺
常见的酰胺有乙酰胺()、苯甲酰胺(),N,N-二甲基甲酰胺等。
4.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。
5.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↑。
6.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。
【典例2】Indinavi可用于新冠肺炎的治疗,其结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A.该分子中有6个手性碳原子
B.虚线框内的所有碳、氧原子均处于同一平面
C.该物质在一定条件下能发生氧化、消去和取代反应
D.该分子中的N原子均采用sp3杂化
【变式2-1】丙烯酰胺()是一种无色晶体。淀粉类食品在高温烹调下容易产生丙烯酰胺,过量的丙烯酰胺可引起食品安全问题。下列关于丙烯酰胺的叙述不正确的是( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能发生水解反应
C.酰胺属于羧酸衍生物,性质与羧酸类似
D.能与氢气发生加成反应
【变式2-2】聚乙烯胺可用于合成染料 Y,增加纤维着色度,乙烯胺(CH2===CHNH2)不稳定,所以聚乙烯胺常用聚合物 X 水解法制备。下列说法不正确的是
聚乙烯胺―→
A.聚合物 X 在酸性或碱性条件下发生水解反应后的产物相同
B.测定聚乙烯胺的平均相对分子质量,可得其聚合度
C.乙烯胺与CH3CH===NH 互为同分异构体
D.聚乙烯胺和R—N===C===S 合成聚合物 Y 的反应类型是加成反应
【变式2-3】维生素B5的结构简式如图,下列有关它的说法错误的是( )
A.可以在Cu的催化作用下与O2发生反应
B.一定条件下能发生缩聚反应
C.1 mol该有机物可与3 mol NaOH发生反应
D.分子中含有1个手性碳原子
题型03 胺和酰胺的用途
1.胺的用途
(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。
2.酰胺的用途
(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。
【典例3】乙酰苯胺俗称“退热冰”,实验室合成路线如下(反应条件略去),下列说法错误的是( )
A.三个反应都是取代反应
B.反应①提纯硝基苯的方法为碱洗→分液→水洗→分液→蒸馏
C.反应②中加入过量酸,苯胺产率降低
D.在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的不少于3种
【变式3-1】贝诺酯是由阿司匹林、“扑热息痛”经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药,其合成反应式(反应条件略去)如图所示:
+―→+H2O
阿司匹林 扑热息痛 贝诺酯
下列叙述错误的是( )
A.FeCl3溶液可区别阿司匹林和“扑热息痛”
B.1 mol阿司匹林最多可消耗3 mol NaOH
C.常温下贝诺酯在水中的溶解度大于“扑热息痛”
D.C6H7NO是“扑热息痛”发生类似酯水解反应的产物
【变式3-2】“甲型H1N1”流感疫情已构成“具有国际影响的公共卫生紧急事态”。已知扎那米韦是流感病毒神经氨酸酶抑制剂,其对流感病毒的抑制是以慢结合的方式进行的,具有高度特异性,其分子结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.该物质的分子式为C12H19N4O7
B.1 mol该物质与NaOH溶液反应,可以消耗4 mol NaOH
C.在一定条件下,该物质可以发生消去反应、加成反应、取代反应
D.该物质能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,能与FeCl3溶液发生显色反应
【变式3-3】磷酸氯喹对新型冠状病毒有抑制作用,是治疗新型冠状病毒性肺炎的临床“有效药物”,可由氯喹和磷酸在一定条件下制得。
氯喹的一种合成路线如图:
(1)在强酸性介质条件下,Zn能将Ar—NO2还原为Ar—NH2,同时生成 Zn2+。请据此写出反应 A→B的离子方程式_____________________________________。
(2)B→C的反应类型为 。
(3)D的结构简式为 。
(4)G的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式 。
①含有苯环(无其它环),且苯环上有3个不相邻的取代基;
②含有杂化轨道类型为sp的碳原子;
③核磁共振氢谱图中有4个吸收峰,且面积之比为 2∶1∶1∶1。
(5)写出以3-硝基苯甲醛和为原料,制备的合成路线流程图_______________________
______________________________________________________________。
(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)
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第二单元 胺和酰胺
题型01 胺的结构与应用
题型02 酰胺的结构与应用
题型03 胺和酰胺的用途
题型01 胺的结构与应用
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,一般可写作R—NH2。
2.官能团:—NH2。
3.结构:胺的分子结构与氨气相似,都是三角锥形。
4.常见的胺:
甲胺:CH3NH2 苯胺:
三甲胺: (CH3)3N
5.分类
6.化学性质
(1)胺类化合物具有碱性,如苯胺能与盐酸反应:
+HCl―→。
(2)胺的碱性比较弱,在其盐中加入强碱,可得到有机胺。
CH3CH2NHCl-+NaOH―→CH3CH2NH2+NaCl+H2O
【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—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。
【变式1-1】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。
【变式1-2】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。
【变式1-3】心酮胺是治疗冠心病的药物,它具有如下结构简式。下列关于心酮胺的叙述错误的是( )
A.可以发生加成反应 B.可以发生消去反应
C.可以发生银镜反应 D.可以发生酯化反应
【答案】C
【解析】根据有机物结构简式可知分子中含有醚键、羰基、羟基、苯环,因此可以发生加成反应、消去反应和酯化反应,但不能发生银镜反应,C项正确。
题型02 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.常见酰胺
常见的酰胺有乙酰胺()、苯甲酰胺(),N,N-二甲基甲酰胺等。
4.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。
5.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↑。
6.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。
【典例2】Indinavi可用于新冠肺炎的治疗,其结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A.该分子中有6个手性碳原子
B.虚线框内的所有碳、氧原子均处于同一平面
C.该物质在一定条件下能发生氧化、消去和取代反应
D.该分子中的N原子均采用sp3杂化
【答案】C
【解析】A项,,该分子中有5个手性碳原子(标*号的碳原子),故错误;B项,虚线框内,带*号的碳原子与周围的两个碳原子、一个氧原子不在同一平面,错误;C项,该物质含有碳碳双键,一定条件发生氧化反应,含有羟基,因此在一定条件下能发生消去和取代反应,正确;D项,该分子()中带*号的N原子价层电子对为2+1=3,采用sp2杂化,错误。
【变式2-1】丙烯酰胺()是一种无色晶体。淀粉类食品在高温烹调下容易产生丙烯酰胺,过量的丙烯酰胺可引起食品安全问题。下列关于丙烯酰胺的叙述不正确的是( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能发生水解反应
C.酰胺属于羧酸衍生物,性质与羧酸类似
D.能与氢气发生加成反应
【答案】C
【解析】丙烯酰胺分子中含碳碳双键,则能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能与氢气发生加成反应,A、D正确;酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应,B正确;酰胺与羧酸官能团不同,性质不同,C错误。
【变式2-2】聚乙烯胺可用于合成染料 Y,增加纤维着色度,乙烯胺(CH2===CHNH2)不稳定,所以聚乙烯胺常用聚合物 X 水解法制备。下列说法不正确的是
聚乙烯胺―→
A.聚合物 X 在酸性或碱性条件下发生水解反应后的产物相同
B.测定聚乙烯胺的平均相对分子质量,可得其聚合度
C.乙烯胺与CH3CH===NH 互为同分异构体
D.聚乙烯胺和R—N===C===S 合成聚合物 Y 的反应类型是加成反应
【答案】A
【解析】聚合物 X 在碱性条件下水解成和HCOO-、在酸性条件下水解成和HCOOH,A项错误;聚乙烯胺的平均相对分子质量除以链节的式量可得聚合度,B项正确;乙烯胺结构简式是CH2===CH—NH2,CH2===CH—NH2与CH3CH===NH分子式相同,结构不同,互为同分异构体,C项正确;聚乙烯胺和R—N===C===S发生加成反应生成聚合物,D项正确。
【变式2-3】维生素B5的结构简式如图,下列有关它的说法错误的是( )
A.可以在Cu的催化作用下与O2发生反应
B.一定条件下能发生缩聚反应
C.1 mol该有机物可与3 mol NaOH发生反应
D.分子中含有1个手性碳原子
【答案】C
【解析】由结构可知该物质中含醇羟基,可与氧气在Cu催化作用下发生氧化反应,A正确;该物质中含羧基和羟基,能发生缩聚反应,B正确;该物质中羧基和酰胺基能与NaOH反应,1 mol该物质能与2 mol NaOH发生反应,C错误;结合结构简式可知该物质中只含1个手性碳,如图:,D正确。
题型03 胺和酰胺的用途
1.胺的用途
(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。
2.酰胺的用途
(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。
【典例3】乙酰苯胺俗称“退热冰”,实验室合成路线如下(反应条件略去),下列说法错误的是( )
A.三个反应都是取代反应
B.反应①提纯硝基苯的方法为碱洗→分液→水洗→分液→蒸馏
C.反应②中加入过量酸,苯胺产率降低
D.在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的不少于3种
【答案】A
【解析】乙酰苯胺的同分异构体中可以水解的有酰胺类,如邻甲基甲酰苯胺、间甲基甲酰苯胺、对甲基甲酰苯胺、苯乙酰胺、邻甲基苯甲酰胺、间甲基苯甲酰胺等,所以在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的不少于3种,故D正确。
【变式3-1】贝诺酯是由阿司匹林、“扑热息痛”经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药,其合成反应式(反应条件略去)如图所示:
+―→+H2O
阿司匹林 扑热息痛 贝诺酯
下列叙述错误的是( )
A.FeCl3溶液可区别阿司匹林和“扑热息痛”
B.1 mol阿司匹林最多可消耗3 mol NaOH
C.常温下贝诺酯在水中的溶解度大于“扑热息痛”
D.C6H7NO是“扑热息痛”发生类似酯水解反应的产物
【答案】C
【解析】阿司匹林分子中无酚羟基,“扑热息痛”有酚羟基,用FeCl3溶液可以区别,A正确;羧基、酯基、酚羟基均可与NaOH溶液反应,则1 mol阿司匹林最多可消耗3 mol NaOH,B正确;贝诺酯属于酯类物质,不溶于水,则常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛,C错误;“扑热息痛”发生类似酯水解反应的产物为对羟基苯胺和乙酸,对羟基苯胺的分子式为C6H7NO,D正确。
【变式3-2】“甲型H1N1”流感疫情已构成“具有国际影响的公共卫生紧急事态”。已知扎那米韦是流感病毒神经氨酸酶抑制剂,其对流感病毒的抑制是以慢结合的方式进行的,具有高度特异性,其分子结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.该物质的分子式为C12H19N4O7
B.1 mol该物质与NaOH溶液反应,可以消耗4 mol NaOH
C.在一定条件下,该物质可以发生消去反应、加成反应、取代反应
D.该物质能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,能与FeCl3溶液发生显色反应
【答案】C
【解析】由结构可知该有机物的分子式为C12H20N4O7,故A错误;—CONH—、—COOH均能与NaOH反应,则1 mol该物质与NaOH溶液反应,可以消耗2 mol NaOH,故B错误;该物质中含有醇羟基,能发生消去反应、取代反应,含有碳碳双键,能发生加成反应,故C正确;该物质中含有醇羟基和碳碳双键,能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,不含酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,故D错误。
【变式3-3】磷酸氯喹对新型冠状病毒有抑制作用,是治疗新型冠状病毒性肺炎的临床“有效药物”,可由氯喹和磷酸在一定条件下制得。
氯喹的一种合成路线如图:
(1)在强酸性介质条件下,Zn能将Ar—NO2还原为Ar—NH2,同时生成 Zn2+。请据此写出反应 A→B的离子方程式_____________________________________。
(2)B→C的反应类型为 。
(3)D的结构简式为 。
(4)G的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式 。
①含有苯环(无其它环),且苯环上有3个不相邻的取代基;
②含有杂化轨道类型为sp的碳原子;
③核磁共振氢谱图中有4个吸收峰,且面积之比为 2∶1∶1∶1。
(5)写出以3-硝基苯甲醛和为原料,制备的合成路线流程图_______________________
______________________________________________________________。
(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)
【答案】(1)+3Zn+6H+―→+3Zn2++2H2O
(2)取代反应 (3)
(4)
(5)
【解析】(1)酸性条件下,与Zn反应生成,同时生成 Zn2+与H2O,反应离子方程式为+3Zn+6H+―→+3Zn2++2H2O。(2)对比B、C的结构可知,B中氨基上氢原子被替代生成C,同时有乙醇生成,反应类型为取代反应。(3)对比C、E的结构简式,结合D的分子式、反应条件,可知D发生水解反应,然后酸化生成E,故D的结构简式为。(4)G的一种同分异构体同时满足下列条件:①含有苯环(无其它环),且苯环上有3个不相邻的取代基;②含有杂化轨道类型为sp的碳原子,③核磁共振氢谱图中有4个吸收峰,且面积之比为2∶1∶1∶1,则可以是存在—CN与—C(Cl)===CH2或—C≡CH,所以符合条件的G的同分异构体有:
、、、
、、
、等(答案任写一种即可)。(5)由G→H的转化可知,由与反应生成,由F→G的转化可知与POCl3反应生成,由A→B的转化可知与Zn/HCl反应生成,结合E→F的转化,氧化生成,然后加热脱羧生成
。
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