Question

苯佐卡因是一種局部麻醉劑，可用于粘膜潰瘍、創面等的鎮痛，一般制成軟膏或栓劑使用，它的工業合成有如下所示的兩種途徑．途徑Ⅰ已逐漸淘汰，現在使用較多的是途徑Ⅱ．

已知：①當苯環上連有甲基時，再引入的其他基團主要進入它的鄰位或對位；當苯環上連有羧基時，再引入的其他基團主要進入它的間位．
②苯胺（）分子中的氨基易被氧化．
請回答下列問題：
（1）反應①的反應類型為

 

，化合物B的結構簡式為

 

．
（2）反應⑦的化學方程式為

 

．
（3）下列關于上述合成路線的說法正確的是

 

．
a．反應①除了主要生成A物質外，還可能生成、等
b．途徑Ⅱ中的步驟①和⑤可以互換
c．反應③的另一產物是H₂O
d．與途徑Ⅱ相比，途經Ⅰ的缺點是步驟多，產率低
e．途經Ⅰ中的步驟③的目的是保護氨基不被步驟④中的酸性高錳酸鉀溶液氧化
（4）途經Ⅱ中的步驟⑤和⑥能否互換，說明理由：

 

．
（5）苯佐卡因有多種同分異構體．其中有兩個對位取代基，-NH₂直接連在苯環上，分子結構中含有酯基的同分異構體有：、

 

、

 

．

Answer 1

分析：根據有機反應的類型和已知條件及最終產物不難得出結論．關鍵要掌握有機反應的類型及取代基對苯環的影響．

解答：解：（1）根據題意可知反應①為硝化反應，故反應①的類型為取代反應．（1分） 根據題意可知A為對硝基甲苯，經過途徑Ⅱ生成B，B與A相比多2個O，少2個H，故可認為途徑Ⅱ所用試劑為酸性高錳酸鉀溶液，故該反應為氧化反應，甲基被氧化成羧基，故B的結構簡式為，
故答案為：取代反應；；
（2）由（1）可知，B為對硝基苯甲酸，根據題意可知反應⑦酯化反應，再根據產物可知，反應⑥為硝基被還原成氨基，故C為對氨基苯甲酸，故反應⑦方程式為
，
故答案為：；
（3）a選項，由于甲基對苯環的影響，使得苯環上甲基的鄰位和對位的H容易被取代，生成鄰硝基甲苯、對硝基甲苯或2，4，6-三硝基甲苯，故a選項正確．
ade（2分）b選項，如果互換，反應⑤中甲基被氧化成羧基，由于羧基對苯環的影響，苯環上羧基間位上的H容易被取代，得不到對硝基苯甲酸，故不能換，故b選項錯誤．
c選項，反應③為取代反應，故另一產物是甲烷，故c選項錯誤．
d選項，途徑Ⅱ共4步反應，途經Ⅰ共5步，由于有機反應一般都是可逆反應，故步驟越多，產率越低，故d選項正確．
e選項，氨基具有很強的還原性，很容易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，故在氧化甲基之前需將氨基先保護起來，故e選項正確．
故選ade；
（4）途經Ⅱ中的步驟⑤為氧化反應，⑥為還原反應，如果互換，硝基先被還原為氨基，生成的氨基在下一步又會被再次氧化，得不到所需的產物，故不能互換，故不能．如果互換，先還原生成的-NH₂會在隨后的氧化步驟中被氧化，故答案為：化；
（5）根據題意可知，另外兩種同分異構體的結構簡式為、，故答案為：、．

點評：本題特點：在有機合成中滲透了苯環取代中的鄰對位基團和間位基團的選擇，以及部分官能團在反應過程中被保護的原理．同時考查了同分異構體的書寫．