专题5药物合成的重要原料卤代烃胺酰胺高二化学单元速记巧练(2019选择性必修3)(原卷版)

专题5 药物合成的重要原料——卤代烃、胺、酰胺
必背知识清单01 卤代烃
一、卤代烃的分类和性质
1．卤代烃的概念和分类
(1)概念烃分子中的氢原子被________取代后形成的化合物。

(2)分类
①按烃基结构不同分为：卤代_____烃、卤代_____烃、卤代_______烃等。

②按卤原子的不同分为：_____代烃、_____代烃、_____代烃、_____代烃等。

③按卤原子的数目不同分为：______代烃和______代烃。

2．卤代烃的物理性质
(1)大多数卤代烃都具有______气味。

(2)熔、沸点：常温下，卤代烃中除了一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余多为______或______。

(3)密度：除脂肪烃中的一氟代烃等部分卤代烃外，液态卤代烃的密度一般比水______。

(4)溶解性：卤代烃______于水，______于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂。

某些卤代烷烃还是很好的有机溶剂，如二氯甲烷（CH2Cl2）、氯仿（CHCl3）和四氯化碳等。

3．卤代烃的化学性质
由于卤素原子吸引电子能力______碳原子，使C—X键具有较强的______，在极性试剂作用下，C—X 较易发生______。

(1)实验探究溴丙烷的消去反应和取代反应
实验1：向试管中注入5 mL 1溴丙烷（或2溴丙烷）和10 mL饱和氢氧化钾乙醇溶液，均匀加热，观察实验现象（小试管中装有约2 mL稀酸性高锰酸钾溶液）。

取试管中反应后的少量剩余物于另一试管中，再向该试管中加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加硝酸银溶液，观察实验现象。

实验2：向试管中注入5 mL 1溴丙烷（或2溴丙烷）和10 mL 20%的氢氧化钾水溶液，加热，观察实验现象。

取试管中反应后的少量剩余物于另一试管中，再向该试管中加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴加硝酸银溶液，观察实验现象。

化学方程式：
1溴丙烷或2溴丙烷与KOH 乙醇溶液反应的化学方程式为： ______________________________________________________ ______________________________________________________ 1溴丙烷或2溴丙烷与KOH 水溶液反应的化学方程式为： ______________________________________________________ ______________________________________________________ (2)消去反应：
卤代烃(R —X)在强碱的醇溶液和加热条件下发生消去反应。

化学方程式为： ______________________________________________________ (2)取代反应（水解反应）：
卤代烃(R —X)在强碱的水溶液和加热条件下发生取代反应。

化学方程式为： ______________________________________________________
二、卤代烃的取代反应和消去反应 1．卤代烃的水解反应和消去反应对比
反应类型 水解(取代)反应 消去反应 反应条件 强碱的水溶液、加热
强碱的醇溶液、加热
断键规律
有机反应物结
构特点 含C —X 键即可
与X 相连的C 的邻位C 上
有H 原子
产物特征
在碳原子上引入—OH ，生成含
—OH 的有机物(醇)
消去HX ，引入碳碳双键或
碳碳三键
2(1)与—X 相连碳原子的邻位碳上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。

(2)当卤素原子所在碳原子有两个邻位碳原子，且邻位碳原子上均有氢原子时，发生消去反应可能
生成不同的产物，如发生消去反应的产物为CH 3—CH==CH —CH 3、CH 2==CH —
CH 2—CH 3。

(3)二元卤代烃发生消去反应后可以在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。

例如：
CH 3—CH 2—CHCl 2+2NaOH――→乙醇
△ CH 3—C≡CH+2NaCl+2H 2O 。

3．卤代烃中卤素原子的检验方法
取水解反应后的产物，加入足量稀硝酸酸化（目的是中和NaOH溶液），再加入硝酸银溶液，观察沉淀的颜色。

若沉淀为白色，则卤原子为Cl，若沉淀为淡黄色，则卤原子为Br；若沉淀为黄色，则为I原子。

三、卤代烃的合理使用
1．卤代烃的用途
(1)卤代烃广泛应用于______________、______________中。

①溴乙烷是合成药物、农药、染料、香料的重要基础原料，是向有机化合物分子中引入_______的重要试剂。

②选取邻二氯苯为原料，经硝化、氟代、还原、缩合、水解等一系列反应，可合成治疗敏感菌引起的各类感染的“诺氟沙星”。

③氯乙烷常用作______________剂。

(2)卤代烃是制备高聚物的原料：氯乙烯是______________的单体。

2．卤代烃对环境的危害
(1)部分卤代烃对______________有破坏作用。

(2)机动车尾气中的卤代烃主要是___________、__________，人吸入后会引起不同程度的中毒反应。

(3)挥发性卤代烃有可能造成大气_______污染。

必背知识清单02 胺和酰胺
一、胺的结构、分类和命名
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）_______。

一级胺：一个氮原子连接_______氢原子和______________，如甲胺(_______)、苯胺(_______)，通式：_______。

二级胺：一个氮原子连接_______氢原子和______________，如二甲胺[__________]、吡咯烷
()，通式：_______。

三级胺：一个氮原子连接______________，如三甲胺[__________]、通式：_______。

(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
伯、仲、叔胺中分别含有氨基(_______)、亚氨基(_______)和次氨基
()
1．胺的性质
(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：__________________________________________。

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：__________________________________________。

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)。

2．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。

【归纳小结】胺的化学性质
1．胺的碱性
(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。

+OH
NH3+H2O NH+
4
+OH
RNH2+H2O RNH+
3
(2)胺与铵盐的转化
①胺与强酸反应生成铵盐
CH3NH2+HCl—→CH3NH+3Cl (或CH3NH2·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
2．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
三、酰胺的结构
1．定义、表示方法和分类
(1)定义：酰胺是羧酸分子中羟基被_______或_______基所替代得到的化合物。

(2)表示方法：
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．常见酰胺的名称与结构
乙酰胺：N,N二甲基甲酰胺(简称DMF)：
对乙酰氨基酚(“扑热息痛”)：
尼龙66：
四、酰胺的性质和用途
1．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_______。

2．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：___________________________________。

6．用途
常用作溶剂和化工原料、合成农药、医用等。

【归纳小结】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)。

必背知识清单03 有机合成设计
一、有机物基团间的相互影响
1．苯环与侧链的相互影响
(1)苯环与甲基的相互影响
①甲基对苯环的影响：甲基使苯环上侧链邻、对位上的H原子变得_______。

②苯环对甲基的影响：苯环使甲基性质活泼而被_______。

(2)苯环与羟基的相互影响
①苯酚中苯基对羟基的影响
在苯酚分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子，促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易_______。

②苯酚中羟基对苯基的影响(苯和苯酚溴代反应的比较)
2
(1)有机化合物分子中基团之间是相互_______和相互_______的。

基团之间的相互作用会影响物质的_______，以及有机反应的_______。

(2)有机反应所用的溶剂及其他反应条件会影响反应的_______和反应_______。

二、重要有机物之间的相互转化
1．有机合成中常见的碳链变化
2
3．有机物分子中官能团的消除
(1)消除不饱和双键或三键，可通过加成反应。

(2)经过酯化、氧化、与氢卤酸取代、消去等反应，都可以消除—OH。

(3)通过加成、氧化反应可消除—CHO。

(4)通过水解反应可消除酯基。

三、常见的有机物转化路线
1．烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系
2．一元合成路线
3．二元合成路线
4．芳香化合物合成路线
(1)
(2)
四、有机合成的一般过程
1．有机合成定义
有机合成就是利用_______、_______的原料，通过一系列有机化学反应生成具有_______结构和
_______的有机化合物的过程。

2．有机合成的任务和过程
(1)有机合成的任务包括目标化合物分子_______的构建和_______的转化。

(2)基本过程为利用简单的试剂作为_______材料，通过有机反应连上一个_______或一段_______，得到一个中间产物；在此基础上利用中间体上的_______，进行第二步反应，以此类推，经过多步反应，合成目标化合物。

3．逆合成分析法
(1)逆合成分析法是将目标化合物_______一步，寻找_______反应的中间原料，即前体，依次倒推，最后确定最适宜的______________和最终的合成路线。

(2)基本思路：将目标分子中的_______切断或转换_______，推出拟合成目标分子的前体，再根据前体推出最初的原料。

即：
目标化合物→前体1→前体2→……→起始原料
(3)逆合成分析法基本思路示例
例如：由乙烯合成草酸二乙酯，其思维过程可概括如下：
具体路线：
写出合成步骤中相应化学方程式： ①
②
③
④
⑤
4．合成路线选择的基本原则
(1)合成路线的各步反应的条件必须比较_______，且具有较高的_______。

(2)所使用的基础原料和辅助原料应该是低_______、低_______、_______和_______的。

【典例1】1丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应，经过回流、蒸馏、萃取分液制得1溴丁烷粗产品，装
置如图所示：
已知：CH 3(CH 2)3OH+NaBr+H 2SO 4――→△
CH 3(CH 2)3Br+NaHSO 4+H 2O ，下列说法不正确的是 ( ) A ．装置Ⅰ中回流的目的是减少物质的挥发，提高产率 B ．装置Ⅱ中a 为出水口，b 为进水口
C ．用装置Ⅲ萃取分液时，将分层的液体依次从下口放出
D ．经装置Ⅲ得到的粗产品干燥后，使用装置Ⅱ再次蒸馏，可得到更纯的产品
【典例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Br 2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
【典例3】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C 16H 14N 3O 5S·H 2O
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 Br 2
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
【典例4】中科院有机化学研究所制造出一种新的有机物，其结构简式为。

已知其在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。

合成该有机物的一种路线如下：
若已知信息如下：
a．芳香烃D的结构为
b．RCH=CHR'RCHO+R'CHO
c．
回答下列问题：
(1)有机物B的名称为______________；有机物E的结构简式为______________；
(2)C与F反应的方程式为___________________________________________________；
(3)有机物D的核磁共振氢谱上有______种峰；由A生成B的反应条件为____________；
(4)有机物B发生聚合的反应方程式为_____________________________________；
(5)写出有机物E满足下列要求的一种同分异构体的结构简式：________________________；。

①苯环上的一氯取代物只有两种②能使三氯化铁溶液显紫色③能发生银镜反应
【典例5】有机物H有镇咳的功效，其合成路线如下：
已知：
RX R—MgX
( R为烃基，R1、R2代表烃基或氢原子)
回答下列问题：
(1)D中官能团的名称是__________；X 的结构简式为__________。

(2)写出反应类型：⑤是__________反应；⑥是__________反应。

(3)写出化学方程式：
③___________________________________________________________；
④___________________________________________________________；
⑥____________________________________________________________。

(4)写出苯环上一氯代物只有一种的H的同分异构体的结构简式：____________。

(写出一种即可)
【典例6】佳味醇是一种重要的有机合成中间产物，也可直接作农药使用。

下图是以苯酚为原料合成佳味醇的流程：
A C佳味醇
已知：①R1Br R1MgBr R1—R2(THF为一种有机溶剂)
②C6H5—O—R C6H5—OH
回答下列问题：
(1)B的分子式为C3H5Br，B的结构简式为__________。

(2)A与B反应的反应类型为__________。

(3)由C→佳味醇的化学方程式为________________________________________________。

(4)D是化合物B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱显示有2种不同的化学环境的氢，且峰面积比为4∶
1，D的结构简式为________________。

(5)化合物B经过下列转化，可合成用于制造树脂、合成橡胶乳液的有机原料丙烯酸。

B E F……→丙烯酸
设置反应②的目的是____________________________。