5.2 胺和酰胺(含解析) 2024-2025学年高二化学苏教版(2020)选择性必修3

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5.2 胺和酰胺(含解析) 2024-2025学年高二化学苏教版(2020)选择性必修3

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第二单元 胺和酰胺
1. 能从氨基和酰胺基成键方式的角度,了解胺的结构和性质,能对胺类化合物进行命名。
2. 能运用胺的性质解释某些制药工艺,能举例说明胺类化合物在药物合成中的重要作用。
3. 认识酰胺的结构特点,能类比酯说明酰胺的主要性质。
4. 能举例说明酰胺类化合物在药物合成中的重要作用。
1. 回顾氨分子结构特点,用三个甲基取代氨分子中的三个氢原子,称为三甲胺,写出它的结构简式。阅读教材,讨论:什么叫胺?胺分子空间结构是什么?
    
氨气、三甲胺的分子结构
2. 了解氨的分类。
(1) 根据氢原子被烃基取代的数目,可以将胺分为一级胺(伯胺)RNH2、二级胺(仲胺)R2NH和三级胺(叔胺)R3N。
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
结合教材第120页“方法导引”的内容,分析伯、仲、叔胺中分别含有什么基团。
(2) 根据胺分子中含有氨基的数目,可以将胺分为         等。
(3) 胺中的烃基R可以相同,也可以不同;可以是脂肪烃基,也可以是芳香烃基。R是脂肪烃基时对应的胺称为    ,如乙胺(CH3CH2NH2);R是芳香烃基时对应的胺称为    ,如苯胺(C6H5NH2)。
3. 了解胺类物质的命名方法。
(1) 结构简单的胺常用普通命名法,在烃基后直接加“胺”,更多的胺类化合物则采用系统命名法。命名下列胺类化合物:
CH3CH2NH2    ;(CH3)2NH    ;C6H5NH2    。
(2) 讨论:“氨”“胺”“铵”有什么区别?
1. 胺与氨气结构相似,也具有碱性,可以与酸反应生成类似的铵盐。写出乙胺与盐酸反应的化学方程式。
2. 胺的铵盐可与强碱溶液反应,写出CH3CH2NHCl-与氢氧化钠溶液反应生成有机胺的化学方程式,讨论生成的该有机胺碱性的强弱。
3. 在胺类药物的合成中,常利用胺与酸的反应,将某些难溶于水的胺转化为铵盐,有什么优点?
4. 阅读教材第121页“拓展视野”的内容,了解奎宁的提取方法。
胺易溶于有机溶剂,而铵盐溶于水但不溶于有机溶剂;向铵盐溶液中加强碱,又转化为有机胺。实验室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。
结合教材讨论,如何由金鸡纳树皮获得奎宁?
奎宁的结构简式
5. 了解乙二胺、己二胺的性质与用途。
(1) 了解乙二胺的性质与用途。
乙二胺(H2NCH2CH2NH2)为无色透明液体,可溶于水和醇,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,它是重要的分析试剂。
乙二胺四乙酸的结构简式
(2) 了解己二胺、苯胺的用途。
己二胺[H2N(CH2)6NH2]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。苯胺是染料工业中最重要的原料之一。
1. 阅读教材第122页图512,认识酰胺结构特点。
什么是酰胺?酰胺的官能团是什么?观察乙酰胺的结构,分析图中虚线框中的官能团名称。
2. 了解酰胺的分类和命名。
根据氮原子上    的多少,酰胺可以分为    酰胺三类。对简单酰胺而言,根据氨基所连的    来命名。
1. 了解酰胺的物理性质。
酰胺除甲酰胺外,大部分是白色晶体。酰胺的溶、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。
查得乙酸和乙酰胺的熔、沸点如下:
乙酸:16.6 ℃、118 ℃;乙酰胺:81 ℃、222 ℃。
讨论:酰胺的熔、沸点比相对分子质量相近的羧酸高的原因。如果N原子上的H原子被烷基取代,熔、沸点会变大还是变小?
2. 了解酰胺是否有碱性、能否与酸反应。
3. 两种酰胺及“尼龙-66”的结构简式如图。
N,N-二甲基甲酰胺的结构简式 “扑热息痛”的结构简式   “尼龙66”的结构简式
(1) 阅读教材,了解N,N-二甲基甲酰胺的性质与用途。
(2) “扑热息痛”又叫对乙酰氨基酚,是重要的      药。
(3) 了解酰胺基的存在。
许多高分子化合物中都存在酰胺基,如高分子材料“尼龙-66”。
构成生命体的基础物质    中也含有酰胺基,在该物质中,酰胺基又称为    。
4. 酰胺与酯类有机化合物结构相似,性质相似。
(1) 在酸、碱作用下,它们都能发生水解反应,酰胺水解生成什么?写出CH3CONH2在酸性和碱性条件下发生水解反应的化学方程式。尿素属于酰胺,化学性质具有酰胺的通性,分别写出尿素在酸性和碱性条件下发生水解反应的化学方程式。
(2) 氨基在反应中易被氧化,有机合成中如何保护氨基?
5. 理解酰胺的制备方法,写出制取乙酰胺的化学方程式。阅读教材第124页“拓展视野”的内容,了解聚丙烯酰胺(PAM)的制备反应原理,写出化学方程式。
1. 下列关于胺类物质的性质与应用说法不正确的是(  )
A. 胺类物质具有弱碱性,可与酸反应生成铵盐
B. 药物中的胺类化合物一般难溶于水,易被氧化,常转换为铵盐
C. 胺形成的盐不可能转化为有机胺
D. 有机胺与铵盐的相互转化可用来提纯分离有机胺
2. 研究可知冰毒的主体成分是苯丙胺类物质,某种甲基苯丙胺的结构简式如图所示。下列说法不正确的是(  )
A. 甲基苯丙胺的分子式为C10H15N
B. 甲基苯丙胺有多种同分异构体
C. 苯丙胺类物质中含有官能团—NH2,故能与盐酸发生反应生成甲基苯丙胺盐酸盐
D. 甲基苯丙胺属于叔胺
3. 对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成。已知:①苯环上的硝基可被还原为氨基:+3Fe+6HCl―→+3FeCl2+2H2O,产物苯胺还原性强,易被氧化;②—CH3为邻、对位取代定位基,而—COOH为间位取代定位基。则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是(  )
A. 甲苯XY对氨基苯甲酸
B. 甲苯XY对氨基苯甲酸
C. 甲苯XY对氨基苯甲酸
D. 甲苯XY对氨基苯甲酸
4. 化合物Z是合成治疗急性淋巴细胞白血病药物的重要中间体,可由下列反应制得。
下列说法正确的是(  )
A. X、Y生成Z的同时还有HCl生成
B. X与足量H2反应的生成物中含有2个手性碳原子
C. Y分子中处于同一平面上的原子数最多有14个
D. Z在一定条件下能发生消去反应
5. 胺是指含有—NH2、—NHR或—NR2(R为烃基)的有机化合物。下列说法正确的是(  )
A. 胺与羧酸反应生成酰胺基的反应类型与酯化反应的反应类型不同
B. 胺类物质具有碱性
C. C3H9N的胺类同分异构体共有5种
D. 胺类物质中氨基不易被氧化
6. (南通启东中学阶段测试)“瘦肉精”是一种能减少脂肪增加瘦肉的药品,有很危险的副作用,轻则导致心律不齐,重则导致心脏病。下列关于两种常见瘦肉精的说法不正确的是(  )
A. 克伦特罗分子的分子式为C12H18ON2Cl2
B. 克伦特罗能发生加成、氧化、消去等反应
C. 克伦特罗和莱克多巴胺可以用FeCl3溶液鉴别
D. 莱克多巴胺与足量NaOH溶液反应,生成物的化学式为C18H20NO3Na3
7. (常州北郊中学检测)法匹拉韦药物(结构如图)对肺炎的治疗有较好的临床效果。下列关于该物质的说法不正确的是(  )
A. 分子式为C5H4FN3O2
B. 与NaOH溶液共热有NH3生成
C. 与足量H2反应后,产物分子中不含手性碳原子
D. 显一定的碱性,可以和酸反应
8. (扬州邗江中学检测)氯硝柳胺(结构简式如图)是一种药物,该药物的疗效显著。下列关于氯硝柳胺的说法不正确的是(  )
A. 属于芳香族化合物
B. 含有5种官能团
C. 不能与NaHCO3溶液反应
D. 能发生加成反应、取代反应
9. 可简写为。达菲是世界卫生组织推荐的抗禽流感药物,其结构如图所示,下列有关它的说法错误的是(  )
A. 达菲是一种磷酸盐
B. 达菲分子中含有酰胺键
C. 达菲的分子式为C16H31N2O8P
D. 1 mol达菲可与2 mol H2发生加成反应
10. 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、重结晶等操作,最终得到精制的成品。已知:
物质 溶剂
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
下列说法错误的是(  )
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
11. (泰州黄桥中学检测)丙烯酰胺(H2C===CH—CONH2)具有中等毒性,它对人体可造成神经毒性和遗传毒性。丙烯酰胺主要是由高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物在加热(120 ℃以上)烹调过程中形成,特别在烘烤、油炸时更易形成。丙烯酰胺可以进一步形成在工业上有用的聚丙烯酰胺类物质。回答下列问题。
(1) D的结构简式为        ,F的结构简式为        。
(2) 指明下列反应类型:A→B       ,C→D        。
(3) 丙烯酰胺有多种同分异构体,写出分子中同时含有醛基和碳碳双键的同分异构体:                         。
(4) 写出D→E的化学方程式:                   。 2分子C在浓硫酸作用下可形成一个六元酯环,该反应的化学方程式为     
                         。
12. 化合物M是一种新型有机酰胺,在工业生产中发挥着重要的作用,其合成路线如下:
已知:①A是烃的含氧衍生物,相对分子质量为58,碳和氢的质量分数之和为44.8%,1H核磁共振谱显示为一组峰,可发生银镜反应,且5.8 g A完全反应生成0.4 mol银;
②R1—CHO+R2—CH2—CHO;
③R—COOHR—COCl;
④+‖。
回答下列问题。
(1) E的结构简式为        ,G的名称为        。
(2) B中含有官能团的名称为        。
(3) C―→D的反应类型为        。
(4) 写出F+H―→M反应的化学方程式:_______________________________。
(5) 芳香族化合物W有三个取代基,是C的同分异构体,能与FeCl3溶液发生显色反应。0.5 mol W可与足量的Na反应生成1 g H2,且W的1H核磁共振谱显示为五组峰,符合以上条件的W共有    种,写出其中一种的结构简式:_________________________。
第二单元 胺和酰胺
【活动方案】
活动一
1. 三甲胺的结构简式:(CH3)3N。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。胺的分子结构与氨气相似,都是三角锥形。
2. (1) 伯、仲、叔胺中分别含有氨基(—NH2)、亚氨基(—NH—)和次氨基()。 
(2) 一元胺、二元胺、三元胺 (3) 脂肪胺 芳香胺
3. (1) 乙胺 二甲胺 苯胺 (2) 表示基团时用“氨”,如甲氨基(CH3NH—);表示氨的烃类衍生物时用“胺”,如乙胺;表示胺的盐时用“铵”,如氯化乙铵(CH3CH2NHCl-)。
活动二
1. CH3CH2NH2+HCl―→CH3CH2NHCl-
2. CH3CH2NHCl-+NaOH―→CH3CH2NH2+NaCl+H2O CH3CH2NH2属于弱碱
3. 胺易被氧化,铵盐则很难被氧化或发生其他副反应,水溶性和稳定性好,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。
4. 捣碎金鸡纳树皮,在稀硫酸存在下温热萃取、冷却,得到硫酸奎宁结晶,最后用氨水碱化获得奎宁。
活动三
1. 酰胺是一种含氮的烃的衍生物,是羧酸中的羟基被氨基或烃氨基(—NHR或—NR2)取代而成。酰胺官能团为酰胺基(键),是相当于羧基中的羟基被氨基取代得到的结构单元。乙酰胺分子结构中,左边虚线框中的部分称为乙酰基,右边虚线框中的部分称为酰胺基(键)。
2. 取代基 伯、仲、叔 酰基名称
活动四
1. 酰胺分子间氢键缔合能力较强,所以其熔、沸点比相对分子质量相近的羧酸高;如果N原子上的H原子被烷基取代,缔合程度减小,熔、沸点则降低。
2. 一般认为酰胺是中性的化合物,它在酸溶液中也不生成铵离子,通常可作为溶剂。
3. (1) 可以溶解有机物,也可以溶解某些无机物,是一种性能优良的溶剂。此外,N,N 二甲基甲酰胺还是有机合成的重要中间体,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。
(2) 解热镇痛 (3) 蛋白质 肽键
4. (1) 酰胺在酸性溶液中生成羧酸和铵盐,在碱性溶液中生成羧酸盐和氨气(或胺)。
2CH3CONH2+2H2O+H2SO4(NH4)2SO4+2CH3COOH
CH3CONH2+NaOHCH3COONa+NH3↑
CO(NH2)2+H2O+H2SO4CO2↑+(NH4)2SO4
CO(NH2)2+2NaOHNa2CO3+2NH3↑
(2) 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。
CH3COOH+NH3CH3CONH2+H2O
nCH2CHCONH2
【课堂反馈】
1. C 胺类物质与酸反应可生成铵盐,A正确;氨基具有还原性,易被氧化,药物中的胺类化合物难溶于水,难被吸收,为保护氨基,常将其转化为铵盐,B正确;胺转化成的盐在强碱条件下可转化为有机胺,胺与铵盐的相互转化可用来分离提纯有机胺,C错误,D正确。
2. D 根据结构简式可知甲基苯丙胺的分子式为C10H15N,A正确;甲基苯丙胺有多种同分异构体,例如改变氨基的位置可以得到多种有机物,B正确;苯丙胺类物质中含有的官能团是氨基,化学式为—NH2,故能与盐酸反应生成甲基苯丙胺盐酸盐,C正确;叔胺是指在分子中含有(R1、R2、R3为烃基)结构的胺,因此甲基苯丙胺不属于叔胺,D错误。
3. A 由甲苯制取产物时,需发生硝化反应引入硝基,再还原得到氨基,将甲基氧化才得到羧基;但氨基易被氧化,故甲基氧化为羧基应在硝基还原前,否则生成的氨基也被氧化,故先将甲基氧化为羧基,再将硝基还原为氨基。—CH3为邻、对位取代定位基;而—COOH为间位取代定位基,产物中的氨基在羧基的对位。所以先在甲基的对位引入硝基,再将甲基氧化成羧基,最后将硝基还原成氨基,所以步骤为甲苯XY对氨基苯甲酸,故选A。
4. A X中氨基上的H原子与Y中酰氯基上的Cl原子结合生成HCl,A正确;X与H2加成的产物为(标“*”的碳原子为手性碳原子),共3个手性碳原子,B错误;Y中与最右侧C相连的2个H和1个Cl中,最多只有一个原子与苯环共平面,其余原子均可以共平面,故最多有15个原子共平面,C错误;Z中与Cl原子相连的碳原子的邻位碳原子上无H原子,故不能发生消去反应,D错误。
5. B 胺与羧酸反应生成酰胺基的过程是羧基失去羟基,胺失去氢原子,脱去一个水分子,反应类型属于取代反应,酯化反应也属于取代反应,反应类型相同,A错误;胺类物质中含有氮原子,可以接受氢离子,可以和酸性物质反应,故具有碱性,B正确;C3H9N的胺类同分异构体中含有—NH2、—NHR或者—NR2等官能团,共有4种结构,C错误;胺类物质中氨基易被氧化,D错误。
6. D 莱克多巴胺与足量NaOH反应时只有两个酚羟基参与反应,醇羟基不与NaOH反应,生成物的化学式应为C18H21NO3Na2,D错误。
7. C 由该物质的结构简式可知,其分子式为C5H4FN3O2,A正确;与NaOH溶液共热,可得到NH3,B正确;与足量H2反应后,产物分子中含有手性碳原子:(标“*”碳原子为手性碳原子),C错误;分子中含有氨基,显一定的碱性,可以和酸反应,D正确。
8. B 含有苯环,属于芳香族化合物,A正确;含有4种官能团:酚羟基、氯原子、酰胺基、硝基,B错误;酚羟基不能和NaHCO3溶液反应,C正确;含有苯环,能发生加成反应,含有酰胺基,能发生取代反应(水解反应),酚羟基邻位氢原子能与浓溴水发生取代反应,D正确。
9. D 根据结构简式可知,达菲是磷酸和氨基形成的盐,所以是一种磷酸盐,A正确;达菲分子中含有酰胺键,B正确;达菲的分子式为C16H31N2O8P,C正确;酯基和酰胺键中的碳氧双键不能和氢气发生加成反应,因此1 mol达菲可与1 mol H2发生加成反应,D错误。
10. B 根据反应物和生成物的结构间的差别可知,反应时酸脱羟基,胺去氢,反应时断键位置为C—O和N—H,A正确;N苯基苯甲酰胺不溶于水,易溶于热乙醇,微溶于乙醚,但苯甲酸也微溶于水,洗涤粗产品用水洗涤可能使产品中混有少量苯甲酸,应该选用乙醚洗涤,B错误;三种有机物均易溶于乙醇,N苯基苯甲酰胺冷却后容易结晶析出,因此可选用乙醇作为溶剂进行重结晶提纯,C正确;硅胶吸水,可以使反应正向进行的程度增大,反应更完全,D正确。
11. (1) H2C===CH—COOH 
(2) 水解反应(或取代反应) 消去反应
(3) H2C===CH—NH—CHO、、H2N—HC===CH—CHO
(4) H2C===CH—COOH+NH3H2O+H2C===CH—CONH2
2CH3—CH(OH)—COOH2H2O+
12. (1)  硝基苯
(2) 碳碳双键、醛基 (3) 加成反应(或还原反应)
(4) +
+2HCl
(5) 2 或

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