Question

鹽酸普魯卡因是外科常用藥，化學名：
對-氨基苯甲酸-二乙胺基乙酯鹽酸鹽，
結構式如右上。               
作為局部麻醉劑，普魯卡因在傳導麻醉、浸潤麻醉及
封閉療法中均有良好藥效。它的合成路線如下，請在方
框內填入試劑、中間產物或反應條件。

Answer 1

甲苯必須先硝化后氧化。若應答為先氧化后硝化,反應試劑正確時, 扣4分.

此題屬框圖題，高考試題這種題型較多見，是利用框圖的結構與給出的條件作邏輯推理，但此題的智力要求大大高于高考題。總的說來，此題的思路是Corley“逆合成原理”，但無須挑明以免嚇退應試者。應試者首先應全面把握框圖的結構，認清靶分子的骨架是由兩種原料分別轉化為中間體然后連接而成。其次需考察靶分子的結構，尋找該骨架何處可斷開成兩截，一截來自由乙烯得到的中間體，另一截來自由甲苯得到的中間體。很明顯，乙烯轉化過程加入了NH(C₂H₅)₂, 該片段顯然加到乙烯CH₂=CH₂分子的一端去,故靶分子需從主鏈的O—CH₂間斷開。然后，應試者應轉向分別從兩種原料得出可連接成靶分子骨架的中間體。為思路清晰，應試者可用符號表達框圖中的各中間體，例如：

框圖指出乙烯應先氧化得A才與NH(C₂H₅)₂反應得B，A是什么？大多數應試者會按中學課本得乙醛，這時，得到的產物是CH₃—C(OH)N(C₂H₅)₂, 但所得產物“B”與D在H⁺催化下脫水得到的“E”將不符合靶分子的骨架結構，由此應否定乙烯氧化得乙醛的設想，不得不思考如何使乙烯氧化形成保持CH₂—CH₂片段的A，就被“逼”得出環氧乙烷（A），后者有環，不飽和度與乙醛相等，故加二乙胺是環乙烷的開環反應，開環后羥基與二乙胺基分置于-CH₂—CH₂-的兩端，才可能與D脫水而連接，同時也就明確D分子中有羧基，后者與B中的羥基“酯化”脫水相連。
D的羧基何處來？當然是甲苯側鏈氧化的產物。接著問：酯化反應是反應I呢還是反應II？這時，應試者需記住靶分子芳香環上的氨基處在主鏈的對位，再聯系框圖指出B和D連接后還要進行一個還原反應（III）才得到靶分子，從靶分子中保留著羧基可見，還原反應不可能是羧基被還原，就被“逼”到I和II之一是硝化反應，在芳香環上引入硝基，最后被還原為氨基。于是問題只剩下I和II是先硝化后氧化甲基還是先將甲基氧化后再硝化。
中學課本里有甲苯氧化得到三硝基甲苯的反應，說明甲苯氧化硝基才會被引入甲基的鄰對位，由此可判斷，I是硝化，II是甲基氧化為羧基，整個試題得解。
評論: 由以上解題思路分析可見，此題的知識基礎只需中學化學已足夠解題。此題盡管在某些地方與去年試題相似，但卻排除了多種可能性，比去年的試題嚴格。當然，如果應試者有乙烯氧化得到環氧乙烷、芳香烴取代反應的定位規則等知識，對解題有明顯的幫助，思考起來會自如得多，這可能會加強一些老師的“知識是智力的基礎，智力是知識的總和”的觀念，堅持在課外活動中多多增加有機化學的知識量。但如果以為應試者解出本題必須經過大學老師在所謂“奧校”或“奧班”的培訓，并非符合實際。考場實情是，有許多應試者并未參加過任何“奧校”或“奧班”，此題同樣得滿分。而許多“奧校”或“奧班”學生反而做不出此題來，而且也非個別現象。因此我們認為，對此題的理解仍然應從該題如何考察應試者的智力，特別是“上下求索、左右逢源、前后呼應”三維邏輯思維的角度才合適。不知諸位是否同意？筆者認為，今后的初賽試題應盡可能在考察學生的基礎知識，特別是中學化學的基礎知識上多多努力，扭轉過多借助高一級化學知識的偏向。