Question

1．苯佐卡因可用于粘膜溃疡、创面等的镇痛，是一种常用的局部麻醉剂，其合成路线如下图所示：

已知：①当苯环上连有甲基时，再引入的其他基团主要进入甲基的邻位或对位；当苯环上连有羧基时，再引入的其他基团主要进入羧基的间位．

请回答下列问题：
（1）上述合成路线中属于取代反应的是①④．（填代号）．
化合物C中含有的含氧官能团的名称为羧基．
（2）合成路线中反应①的化学方程式为．
（3）下列关于上述合成路线的说法中正确的是ac．（填字母）
a．反应①除主要生成物质A外，还可能生成、等
b．步骤①和②可以互换        c．反应③是还原反应
（4）苯佐卡因有多种同分异构体，请写出其中任意一种满足下列条件的同分异构体的结构简式：．
①有两个对位取代基；②-NH₂直接连在苯环上；③分子结构中含有酯基．
（5）化合物有较好的阻燃性，请写出以甲苯为主要原料制备该阻燃剂的合成路线流程图．提示：①合成过程中无机试剂任选；②合成路线流程图示例如下：
C₂H₅OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂$\stackrel{Br_{2}}{→}$

Answer 1

分析 在反应④中，C与乙醇发生酯化反应生成苯佐卡因，则C应为，根据题给B的分子式为C₅H₇NO₄可知B为，由题给信息：①当苯环上连有甲基时，再引入的其他基团主要进入甲基的邻位或对位；当苯环上连有羧基时，再引入的其他基团主要进入羧基的间位，所以A为，据此分析解答．

解答 解：在反应④中，C与乙醇发生酯化反应生成苯佐卡因，则C应为，根据题给B的分子式为C₅H₇NO₄可知B为，由题给信息：①当苯环上连有甲基时，再引入的其他基团主要进入甲基的邻位或对位；当苯环上连有羧基时，再引入的其他基团主要进入羧基的间位，所以A为，
（1）根据以上分析，反应①为甲苯在浓硫酸作用下与浓硝酸发生硝化反应生成，为取代反应，反应②为在高锰酸钾条件下被氧化生成，为氧化反应，反应③为在铁、HCl作用下发生还原反应生成，为还原反应，反应④为与乙醇发生酯化反应生成苯佐卡因，则为取代反应；C为含有的含氧官能团的名称为羧基，
故答案为：①④； 羧基；
（2）反应①为甲苯在浓硫酸作用下与浓硝酸发生硝化反应生成，反应的化学方程式为，
故答案为：；
（3）a、根据题给信息，甲苯和与浓硝酸发生邻位取代或生成三硝基甲苯，故a正确；
b、因为当苯环上连有甲基时，再引入的其他基团主要进入甲基的邻位或对位；当苯环上连有羧基时，再引入的其他基团主要进入羧基的间位，所以当步骤①和②互换时，先氧化成羧基，再取代则就不是对位而是间位，故b错误；
c、反应③为在铁、HCl作用下发生还原反应生成，为还原反应，故c正确；
故答案为：ac；
（4）①有两个对位取代基； ②-NH₂直接连在苯环上；  ③分子结构中含有酯基，则符合条件的同分异构体为．
故答案为：；
（5）采用逆推法，要合成，则要得到，模仿流程中用甲苯到C的反应，不同的是在邻位取代，则流程图为：，
故答案为：．

点评 本题考查有机物的合成及推断，题目难度较大，注意在有机合成中渗透了苯环取代中的邻对位基团和间位基团的选择，同时考查了同分异构体的书写，难点为（5），利用好流程图中信息．