Question

14．局部麻醉药普鲁卡因的一种合成路线如下：

已知：
请回答下列问题：
（1）A的结构简式是CH₂=CH₂，化合物B中氮原子的杂化轨道类型是sp³杂化．
（2）反应①～⑥中，属于取代反应的是②③⑤．
（3）第③步反应的化学方程式是．
（4）第⑤步反应的化学方程式是．
（5）含有硝基、苯环，能发生银镜反应的E的同分异构体有13种，其中核磁共振氢谱显示3组峰，峰面积之比为1：2：2的同分异构体结构简式是．

Answer 1

分析 根据题中各物质的转化关系，A与HClO发生加成反应生成HOCH₂CH₂Cl，所以A为CH₂=CH₂，HOCH₂CH₂Cl中的氯原子发生取代反应生B，根据C的分子式，结合普鲁卡因的结构可知，C为，C发生取代生成D为，D发生氧化反应生成E为，E发生取代反应生成F为，F发生还原反应生成普鲁卡因，据此答题．

解答 解：根据题中各物质的转化关系，A与HClO发生加成反应生成HOCH₂CH₂Cl，所以A为CH₂=CH₂，HOCH₂CH₂Cl中的氯原子发生取代反应生B，根据C的分子式，结合普鲁卡因的结构可知，C为，C发生取代生成D为，D发生氧化反应生成E为，E发生取代反应生成F为，F发生还原反应生成普鲁卡因，

（1）根据上面的分析可知，A的结构简式是CH₂=CH₂，根据B的结构简式可知，化合物B中氮原子最外层有三个共价键，另外还有一对孤电子对，所以氮原子的杂化轨道类型是 sp³杂化，
故答案为：CH₂=CH₂；sp³杂化； 
（2）根据上面的分析可知，反应①～⑥中，属于取代反应的是②③⑤，
故答案为：②③⑤；
（3）第③步反应是甲苯的硝化反应，反应的化学方程式是，
故答案为：；
（4）第⑤步反应的化学方程式是 ，
故答案为：；
（5）E为，含有硝基、苯环，能发生银镜反应即含有苯基或甲酸某酯，则符合条件的E的同分异构体为苯环上连有-NO₂、-CHO、-OH，这样的结构有10种，或连有-NO₂、-OOCH，有邻间对三种，所以共有13种，其中核磁共振氢谱显示3组峰，峰面积之比为1：2：2的同分异构体结构简式是 ，
故答案为：13；．

点评 本题考查有机物的推断与合成，根据反应条件、碳链骨架的变化、官能团的变化推断出各物质是解答本题的关键，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化，题目难度中等．