2025年胺基化工藝復(fù)習(xí)題題第套選擇題1.胺基化反應(yīng)中，下列哪種物質(zhì)通常不作為胺化劑使用？A.氨水B.液氨C.硫酸D.甲胺答案：C解析：胺化劑是提供氨基（-NH2）或取代氨基（如-NHR、-NR2）的物質(zhì)，常見的有氨水、液氨、伯胺、仲胺等；硫酸（H2SO4）是酸性物質(zhì)，主要作為酸催化劑或磺化劑，不作為胺化劑。2.工業(yè)上采用苯與濃硝酸硝化、再經(jīng)加氫還原制備苯胺的工藝，其中還原反應(yīng)的類型屬于？A.N-烷基化B.還原胺化C.氫解胺化D.直接胺化答案：B解析：硝基苯（C6H5NO2）加氫還原生成苯胺（C6H5NH2），反應(yīng)中硝基（-NO2）被還原為氨基（-NH2），屬于還原胺化反應(yīng)；N-烷基化是氨基上的氫被烷基取代的反應(yīng)，氫解胺化是指含C-X鍵（如鹵代烴）與胺反應(yīng)同時(shí)伴隨C-X鍵斷裂，直接胺化是指有機(jī)物與胺化劑直接反應(yīng)生成胺，均不符合該過程。3.下列哪種反應(yīng)器常用于氣固相催化胺基化反應(yīng)？A.釜式反應(yīng)器B.固定床反應(yīng)器C.流化床反應(yīng)器D.噴霧干燥器答案：B解析：氣固相催化反應(yīng)通常使用固定床反應(yīng)器，催化劑固定在床層中，氣體反應(yīng)物通過床層與催化劑接觸反應(yīng)，適用于反應(yīng)速率適中、催化劑不易磨損的過程；釜式反應(yīng)器多用于液-液或液-固非均相反應(yīng)，流化床反應(yīng)器適用于催化劑需頻繁再生的場(chǎng)合，噴霧干燥器用于干燥操作，非反應(yīng)設(shè)備。4.胺基化反應(yīng)中，為提高胺的選擇性，常需控制反應(yīng)體系的？A.溫度B.壓力C.胺化劑與底物的摩爾比D.以上都是答案：D解析：溫度影響反應(yīng)速率和平衡，高溫可能導(dǎo)致副反應(yīng)（如多烷基化）；壓力影響氣液相反應(yīng)的傳質(zhì)（如液氨參與的反應(yīng)需加壓提高溶解度）；胺化劑過量易導(dǎo)致多取代產(chǎn)物，不足則底物轉(zhuǎn)化率低，因此三者均需控制以提高選擇性。5.下列關(guān)于胺基化反應(yīng)催化劑的說法錯(cuò)誤的是？A.酸性催化劑可促進(jìn)醇類的N-烷基化反應(yīng)B.雷尼鎳（RaneyNi）常用于硝基化合物的加氫還原胺化C.堿性催化劑適用于鹵代烴與胺的親核取代胺化反應(yīng)D.催化劑不參與反應(yīng)，僅加快反應(yīng)速率答案：D解析：催化劑通過降低反應(yīng)活化能加快反應(yīng)速率，在反應(yīng)中可能參與中間過程（如形成活性中間體），反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)原狀態(tài)，并非“不參與反應(yīng)”。填空題1.胺基化反應(yīng)按反應(yīng)機(jī)理可分為親電胺化和________兩大類，其中鹵代烴與胺的反應(yīng)屬于________機(jī)理。答案：親核胺化；親核取代解析：胺基化反應(yīng)根據(jù)進(jìn)攻試劑類型分為親電胺化（親電試劑進(jìn)攻富電子中心）和親核胺化（親核試劑進(jìn)攻缺電子中心）；鹵代烴（R-X）中鹵素電負(fù)性大，使α-碳帶正電，胺（:NH3、:NHR等）作為親核試劑進(jìn)攻α-碳，發(fā)生親核取代反應(yīng)（SN2或SN1）生成胺。2.工業(yè)生產(chǎn)二甲胺時(shí)，通常以甲醇和液氨為原料，在催化劑作用下發(fā)生________反應(yīng)，主要產(chǎn)物為甲胺、二甲胺和三甲胺的混合物，通過________分離得到純二甲胺。答案：N-烷基化；精餾解析：甲醇（CH3OH）中的甲基（-CH3）作為烷基源，與液氨（NH3）的氨基氫發(fā)生取代，即N-烷基化反應(yīng)；甲胺（CH3NH2）、二甲胺（(CH3)2NH）、三甲胺（(CH3)3N）的沸點(diǎn)不同（分別為-6.3℃、7.4℃、2.9℃），可通過精餾（利用沸點(diǎn)差異）分離。3.胺基化反應(yīng)中，若使用強(qiáng)堿性催化劑（如NaOH），需注意防止生成________副產(chǎn)物，尤其是當(dāng)胺化劑為伯胺或仲胺時(shí)，易發(fā)生________反應(yīng)。答案：鹽；消除（或脫鹵化氫）解析：強(qiáng)堿性條件下，胺（弱堿）會(huì)與堿反應(yīng)生成胺鹽（如RNH2+NaOH→RNHNa+H2O）；鹵代烴在強(qiáng)堿存在下可能發(fā)生消除反應(yīng)（E2）生成烯烴，而非親核取代生成胺。判斷題1.所有胺基化反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中需嚴(yán)格控制溫度以防飛溫。（）答案：×解析：多數(shù)胺基化反應(yīng)（如加氫還原胺化、N-烷基化）為放熱反應(yīng)，但部分反應(yīng)（如某些親電胺化）可能吸熱；需根據(jù)具體反應(yīng)類型判斷，并非“所有”均放熱。2.釜式反應(yīng)器適用于間歇式胺基化工藝，而固定床反應(yīng)器適用于連續(xù)化、大噸位胺類產(chǎn)品的生產(chǎn)。（）答案：√解析：釜式反應(yīng)器操作靈活，適合小批量、多品種的間歇生產(chǎn)；固定床反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料和出料，效率高，適合大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)（如甲醇氨化制甲胺）。3.胺基化反應(yīng)的產(chǎn)物若為伯胺，因其具有孤對(duì)電子，易進(jìn)一步發(fā)生胺基化生成仲胺或叔胺，故需通過控制胺化劑用量來提高伯胺選擇性。（）答案：√解析：伯胺（RNH2）的氮原子仍有孤對(duì)電子，可作為親核試劑繼續(xù)與烷基化試劑反應(yīng)生成仲胺（R2NH）、叔胺（R3N）；通過過量加入胺化劑（如NH3），可降低伯胺與烷基化試劑的接觸概率，提高伯胺選擇性。解答題1.簡(jiǎn)述影響胺基化反應(yīng)選擇性的主要因素，并舉例說明如何通過工藝條件調(diào)控提高目標(biāo)產(chǎn)物收率。答案：影響因素：（1）胺化劑與底物的摩爾比：胺化劑過量可抑制多烷基化（如制伯胺時(shí)NH3過量）；（2）反應(yīng)溫度：高溫加速反應(yīng)速率，但可能引發(fā)副反應(yīng)（如消除、分解），需選擇適宜溫度（如甲醇氨化制甲胺控制在300~400℃）；（3）催化劑類型：酸性催化劑利于親電胺化，堿性催化劑利于親核胺化，選擇與反應(yīng)機(jī)理匹配的催化劑（如鹵代烴胺化用堿性催化劑NaOH，避免酸性條件下生成鹽）；（4）溶劑極性：極性溶劑（如乙醇）促進(jìn)SN2反應(yīng)（親核胺化），非極性溶劑可能促進(jìn)消除反應(yīng)，需根據(jù)反應(yīng)類型選擇溶劑。舉例：工業(yè)制苯胺時(shí)，采用硝基苯加氫還原，通過控制氫氣分壓（0.5~1.0MPa）和溫度（200~250℃），使用Pd/C催化劑，抑制深度加氫生成環(huán)己胺，提高苯胺選擇性。2.分析氣固相催化胺基化反應(yīng)中，催化劑失活的主要原因及工業(yè)上的再生方法。答案：催化劑失活原因：（1）積碳（結(jié)焦）：反應(yīng)過程中有機(jī)物在催化劑表面聚合生成碳質(zhì)沉積物，覆蓋活性中心；（2）中毒：原料中的雜質(zhì)（如硫、氯、重金屬離子）與活性中心強(qiáng)結(jié)合，不可逆占據(jù)活性位；（3）燒結(jié)：高溫下催化劑活性組分（如金屬顆粒）團(tuán)聚，比表面積減小，活性下降。再生方法：（1）積碳失活：通入空氣或水蒸氣進(jìn)行燒炭再生（C+O2→CO2↑，或C+H2O→CO+H2）；（2）中毒失活：對(duì)于可逆中毒（如硫中毒），可通入氫氣還原脫硫；不可逆中毒需更換催化劑；（3）燒結(jié)失活：通過控制反應(yīng)溫度（避免超溫）或采用載體（如Al2O3）分散活性組分，減少燒結(jié)；若已燒結(jié)，需更換催化劑。3.某化工廠擬采用氯乙烷與氨水反應(yīng)制備乙胺，寫出主反應(yīng)方程式，并說明為提高乙胺收率需采取的關(guān)鍵工藝措施。答案：主反應(yīng)方程式：C2H5Cl+NH3→C2H5NH2+HCl（乙胺）；副反應(yīng)：C2H5NH2+C2H5Cl→(C2H5)2NH+HCl（二乙胺）；(C2H5)2NH+C2H5Cl→(C2H5)3N+HCl（三乙胺）。提高乙胺收率的措施：（1）過量氨水：增加NH3與氯乙烷的摩爾比（如NH3:ClC2H5=5~10:1），降低乙胺與氯乙烷的接觸概率，抑制二乙胺、三乙胺生成；（2）控制反應(yīng)