第二单元 胺和酰胺
题组一 胺的结构与性质
1.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
2.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
3.2021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
4.(2022·合肥检测)苯佐卡因能有效地吸收UVB区域280~320 μm中波光线区域的紫外线,可用于防晒类化妆品,其结构简式如图所示。下列关于苯佐卡因的说法错误的是( )
A.其苯环上的二氯代物有6种
B.能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C.分子中可能共平面的碳原子最多为9个
D.能和H2发生加成反应,且1 mol该物质最多消耗3 mol H2
题组二 酰胺的结构与性质
5.避蚊胺的化学名称为N,N-二乙基间甲苯甲酰胺,其结构简式为。下列叙述正确的是( )
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.能发生酯化反应
C.一定条件下,既能与盐酸反应又能与NaOH反应
D.一定条件下,避蚊胺可发生加成反应,不能发生取代反应
6.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
7.达菲是世界卫生组织推荐的抗禽流感药物,其结构简式如图,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基
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
8.某解热镇痛药(M)的结构简式如图。下列说法错误的是( )
A.M的分子式为C18H17NO5
B.M既能发生加成反应,也能发生消去反应
C.M在碱性条件下水解并酸化后得到的产物有两种互为同系物
D.M中含氧官能团的名称为酯基和酰胺基
9.20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
10.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:
+
阿司匹林 扑热息痛
―→+H2O
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
11.(2022·黄冈检测)阿斯巴甜是一种人造甜味剂,其结构如图。下列有关阿斯巴甜的说法正确的是( )
A.分子式为C14H20N2O5
B.分子中所有原子可能共平面
C.分子中苯环上的二氯代物有5种(不考虑立体异构)
D.该物质可以发生水解反应、酯化反应
12.(2022·汉中高二检测)波立维是国家引进的新药,它给中风、心肌梗死等心脏病患者带来福音。波立维属于硫酸氢盐,它的结构如图所示。下列关于它的说法正确的是( )
A.该物质的化学式为C16H15ClSNO2·H2SO4
B.1 mol该物质最多可与6 mol氢气发生加成反应
C.波立维能形成硫酸氢盐与其结构中的氮原子有关
D.该有机物可以发生氧化反应、还原反应、加成反应、取代反应、消去反应
13.“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
14.5-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、中和等反应
D.一定共平面的C原子有9个
15.(2022·沈阳高二期末)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.三个反应中只有②不是取代反应
B.反应①提纯硝基苯的方法为碱洗→分液→水洗→分液→蒸馏
C.由硝基苯生成1 mol苯胺,理论上转移6 mol电子
D.在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的有5种
16.(2022·黄山高二期中)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。
17.乙酰苯胺是一种白色有光泽的片状结晶或白色结晶粉末,是制备磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。乙酰苯胺的制备原理为+CH3COOH+H2O。
实验参数(见表):
名称 相对分子质量 性状 密度/(g·cm-3) 沸点/℃ 溶解度
苯胺 93 无色油状液体,具有还原性 1.02 184.4 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等
乙酸 60 无色液体 1.05 118.1 易溶于水、乙醇、乙醚
乙酰苯胺 135 白色晶体 1.22 304 微溶于冷水,易溶于热水、乙醇、乙醚
实验装置(见图):
注 刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别很大的混合物的分离。
实验步骤:
步骤1:在圆底烧瓶中加入无水苯胺9.2 mL,乙酸17.4 mL,锌粉0.1 g,安装仪器,加入沸石,调节加热温度,使分馏柱上端温度控制在105 ℃左右,反应约60~80 min,反应生成的水及少量乙酸被蒸出。
步骤2:在搅拌下,趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有100 mL冰水的烧杯中,剧烈搅拌,冷却、结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到乙酰苯胺粗品。
步骤3:将此粗乙酰苯胺进行重结晶,晾干、称重、计算产率。
(1)步骤1中所选圆底烧瓶的最佳规格是________(填字母)。
a.25 mL b.50 mL
c.150 mL d.200 mL
(2)实验中加入少量锌粉的目的是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)从化学平衡的角度分析,控制分馏柱上端的温度在105 ℃左右的原因是________
________________________________________________________________________。
(4)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是________(填字母)。
a.用少量冷水洗 b.用少量热水洗
c.用酒精洗
(5)乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,欲用重结晶进行提纯,步骤如下:热水溶解、________、过滤、洗涤、干燥(选择正确的操作并排序)。
a.蒸发结晶 b.冷却结晶
c.趁热过滤 d.加入活性炭
(6)该实验最终得到纯品8.1 g,则乙酰苯胺的产率是________%。
(7)如图的实验装置有1处错误,请指出错误之处:____________________________。
第二单元 胺和酰胺
1.D 2.C 3.C
4.A [其苯环上的一氯代物有2种,如图,第1种的第二个氯原子有3种位置,第2种的第二个氯原子则有1种位置,故其苯环上的二氯代物有4种,A错误;由结构简式可知,分子中含有酯基,故能发生水解等取代反应,含有苯环,故能发生加成反应,有机物能够燃烧,能发生氧化反应,B正确;苯环是一个平面结构,酯基原子共平面,故分子中可能共平面的碳原子最多为9个,C正确;分子中含有苯环,故能和H2发生加成反应,且1 mol该物质最多消耗3 mol H2,D正确。]
5.C 6.C 7.D
8.B [由结构简式可知,M的分子式为C18H17NO5,故A正确;由结构简式可知,M分子中不含有卤素原子和羟基,不能发生消去反应,故B错误;由结构简式可知,M分子中含有酯基和酰胺基,能发生水解反应,在碱性条件下水解并酸化后可以得到互为同系物的CH3COOH和CH3CH2COOH,故C、D正确。]
9.D [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。]
10.C
11.D [由结构可知,阿斯巴甜的分子式为C14H18N2O5,故A错误;阿斯巴甜分子中含有甲基,所有原子不能共平面,故B错误;分子中苯环上的二氯代物有6种,故C错误;分子中含—COOH,可发生酯化反应,含—COO—、—CONH—,可发生水解反应,故D正确。]
12.C [由结构可知该物质的化学式为C16H16ClSNO2·H2SO4,故A错误;酯基不能与氢气反应,苯环、碳碳双键均能与氢气发生加成反应,所以1 mol该物质最多可与5 mol氢气反应,故B错误;波立维能形成硫酸氢盐,表明其具有碱性,与其结构中的氮原子(构成氨基)有关,故C正确;—Cl与苯环直接相连,该有机物不能发生消去反应,故D错误。]
13.C 14.D
15.D [苯在浓硫酸、浓硝酸作用下发生取代反应生成硝基苯,硝基苯以铁为催化剂在酸性环境被还原得到苯胺,苯胺与乙酸发生取代反应生成乙酰苯胺。据分析,三个反应中只有②不是取代反应,A正确;反应①得到的是苯、浓硫酸、浓硝酸和硝基苯的混合物,碱洗除去酸性物质,水洗分液分离出有机物,蒸馏分离苯和硝基苯,故提纯硝基苯的方法为碱洗→分液→水洗→分液→蒸馏,B正确;从分子结构分析,一个硝基苯分子生成苯胺分子,失去两个氧原子并得到两个氢原子,得到6个电子,故由硝基苯生成1 mol苯胺,理论上转移6 mol电子,C正确;乙酰苯胺分子只存在一个氧原子,发生水解的结构是酰胺基,在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的有9种,D错误。]
16.(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。(3)A→B即与溴发生加成反应生成,反应的化学方程式为+Br2―→。(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,满足条件的有或。
17.(1)b (2)防止苯胺在反应过程中被氧化 (3)不断分离出反应过程中生成的水,促进反应正向进行,提高产品的产率
(4)a (5)dcb (6)60 (7)尾接管和锥形瓶连接处密封