Question

14．局部麻醉藥普魯卡因的一種合成路線如下：

已知：
請回答下列問題：
（1）A的結(jié)構(gòu)簡式是CH₂=CH₂，化合物B中氮原子的雜化軌道類型是sp³雜化．
（2）反應(yīng)①～⑥中，屬于取代反應(yīng)的是②③⑤．
（3）第③步反應(yīng)的化學方程式是．
（4）第⑤步反應(yīng)的化學方程式是．
（5）含有硝基、苯環(huán)，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的E的同分異構(gòu)體有13種，其中核磁共振氫譜顯示3組峰，峰面積之比為1：2：2的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式是．

Answer 1

分析 根據(jù)題中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，A與HClO發(fā)生加成反應(yīng)生成HOCH₂CH₂Cl，所以A為CH₂=CH₂，HOCH₂CH₂Cl中的氯原子發(fā)生取代反應(yīng)生B，根據(jù)C的分子式，結(jié)合普魯卡因的結(jié)構(gòu)可知，C為，C發(fā)生取代生成D為，D發(fā)生氧化反應(yīng)生成E為，E發(fā)生取代反應(yīng)生成F為，F(xiàn)發(fā)生還原反應(yīng)生成普魯卡因，據(jù)此答題．

解答 解：根據(jù)題中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，A與HClO發(fā)生加成反應(yīng)生成HOCH₂CH₂Cl，所以A為CH₂=CH₂，HOCH₂CH₂Cl中的氯原子發(fā)生取代反應(yīng)生B，根據(jù)C的分子式，結(jié)合普魯卡因的結(jié)構(gòu)可知，C為，C發(fā)生取代生成D為，D發(fā)生氧化反應(yīng)生成E為，E發(fā)生取代反應(yīng)生成F為，F(xiàn)發(fā)生還原反應(yīng)生成普魯卡因，

（1）根據(jù)上面的分析可知，A的結(jié)構(gòu)簡式是CH₂=CH₂，根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡式可知，化合物B中氮原子最外層有三個共價鍵，另外還有一對孤電子對，所以氮原子的雜化軌道類型是 sp³雜化，
故答案為：CH₂=CH₂；sp³雜化； 
（2）根據(jù)上面的分析可知，反應(yīng)①～⑥中，屬于取代反應(yīng)的是②③⑤，
故答案為：②③⑤；
（3）第③步反應(yīng)是甲苯的硝化反應(yīng)，反應(yīng)的化學方程式是，
故答案為：；
（4）第⑤步反應(yīng)的化學方程式是 ，
故答案為：；
（5）E為，含有硝基、苯環(huán)，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)即含有苯基或甲酸某酯，則符合條件的E的同分異構(gòu)體為苯環(huán)上連有-NO₂、-CHO、-OH，這樣的結(jié)構(gòu)有10種，或連有-NO₂、-OOCH，有鄰間對三種，所以共有13種，其中核磁共振氫譜顯示3組峰，峰面積之比為1：2：2的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式是 ，
故答案為：13；．

點評 本題考查有機物的推斷與合成，根據(jù)反應(yīng)條件、碳鏈骨架的變化、官能團的變化推斷出各物質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵，需要學生熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化，題目難度中等．