【药用有机化学试题(第九章:含氮化合物(胺类)附答】本章节主要围绕含氮有机化合物中的胺类物质展开,重点考察其结构、性质、制备方法及在药物化学中的应用。通过本章的学习,学生应掌握各类胺的命名规则、物理和化学性质,以及在医药领域的实际应用。
一、选择题
1. 下列化合物中,属于脂肪族伯胺的是:
A. 苯胺
B. 甲胺
C. 吡啶
D. 邻苯二胺
答案:B
2. 胺类化合物中,能与盐酸反应生成盐的性质是由于其具有:
A. 碱性
B. 酸性
C. 氧化性
D. 还原性
答案:A
3. 下列哪种方法不能用于制备伯胺?
A. 霍夫曼重排
B. 克莱门森还原
C. 硝基化合物的还原
D. 酰胺的水解
答案:D
4. 在碱性条件下,下列哪种胺最容易发生烷基化反应?
A. 伯胺
B. 仲胺
C. 叔胺
D. 季铵盐
答案:A
5. 下列哪种胺在常温下为液体?
A. 甲胺
B. 乙胺
C. 苯胺
D. 丙胺
答案:B
二、填空题
1. 胺类化合物根据氮原子上连接的烃基数目可分为__________、__________和__________。
答案:伯胺、仲胺、叔胺
2. 在药物化学中,含有氨基的化合物常作为__________或__________的结构部分。
答案:活性基团、药效团
3. 伯胺与卤代烷反应生成__________,这是合成季铵盐的重要方法。
答案:季铵盐
4. 苯胺在空气中容易被氧化,生成__________色的氧化产物。
答案:棕色
5. 酰胺在酸性条件下水解可得到__________和__________。
答案:羧酸、胺
三、简答题
1. 说明伯胺、仲胺、叔胺在结构上的区别,并举例说明它们的典型代表。
答:
伯胺是指氮原子上只连接一个烷基或芳基,如甲胺(CH₃NH₂);仲胺是氮原子连接两个烃基,如二甲胺((CH₃)₂NH);叔胺是氮原子连接三个烃基,如三甲胺((CH₃)₃N)。
2. 为什么胺类化合物通常具有碱性?其碱性强弱受哪些因素影响?
答:
胺类化合物具有未共用电子对,可以接受质子,因此表现出碱性。碱性强弱取决于氮原子的电子密度,电子密度越高,碱性越强。例如,芳香胺(如苯胺)因苯环的吸电子效应,碱性较弱;而脂肪胺(如甲胺)则碱性较强。
3. 举例说明胺类化合物在药物中的应用,并解释其作用机制。
答:
例如,麻黄素是一种含有氨基的生物碱,具有拟肾上腺素作用,可用于治疗哮喘。其作用机制是通过激活β-肾上腺素受体,扩张支气管,缓解呼吸道阻塞。
四、综合题
1. 请写出由硝基苯制备苯胺的实验步骤,并说明每一步的作用。
答:
实验步骤如下:
(1)将硝基苯与铁粉和稀盐酸一起加热,发生还原反应,生成苯胺。
(2)反应完成后,过滤除去固体残渣,再用氢氧化钠溶液调节pH至碱性,使苯胺析出。
(3)最后通过蒸馏提纯苯胺。
此过程中,铁粉作为还原剂,将硝基还原为氨基;氢氧化钠用于中和酸性环境,使苯胺游离出来。
2. 比较伯胺与叔胺在亲核性方面的差异,并解释原因。
答:
伯胺的氮原子上有一个未共用电子对,且没有其他取代基的影响,因此亲核性较强;而叔胺的氮原子上连接了三个烃基,空间位阻较大,同时烃基的给电子效应使得氮的电子云密度降低,导致亲核性减弱。
总结:
第九章“含氮化合物(胺类)”是药用有机化学中的重要内容,涉及胺的结构、性质、制备与应用。掌握这些知识不仅有助于理解药物分子的构效关系,也为后续学习其他含氮化合物打下坚实基础。