115年:藥學二(第2次)
下列何者是(－)-cocaine 的化學結構？
A 
B 
C 
D 
詳細解析
本題觀念
(-)-Cocaine 的結構辨識要同時看 tropane 骨架、兩個 ester 官能基與立體化學。其正式結構可概括為 N-methyl tropane 上的 3-benzoyloxy 與 2-carboxylic acid methyl ester；也就是一端是 benzoate 酯，另一端是 methyl ester。只看到 tropane 或芳香族酯，還不足以判定是 cocaine。
影像分析
A 圖具有 N-methyl tropane 多環骨架；3 位接 benzoyloxy（tropane–O–C(=O)–phenyl），2 位接 –C(=O)OCH₃，並呈現 cocaine 的相對立體配置。B、D 的芳香族酯側鏈帶有 hydroxyl，且缺少 cocaine 所需的 tropane carboxylate methyl ester。C 雖有 benzoyloxy，但 tropane 上的羧基是游離 –COOH，不是 –COOCH₃。
選項分析
- A：正確。 同時具備 N-methyl tropane、benzoyloxy 酯與 methyl carboxylate，並符合文獻所列 (1R,2R,3S,5S) cocaine 絕對構型；這是完整的 (-)-cocaine 結構。
- B：錯誤。 圖中是帶 hydroxyl 的芳香族酯側鏈，屬 tropic-acid-like ester 的辨識線索；未形成 cocaine 的 benzoyloxy＋tropane-COOCH₃ 雙酯排列。
- C：錯誤。 這張圖的 tropane 羧酸端為 –COOH。Cocaine 的該位置是 methyl ester（–COOCH₃）；游離酸是 benzoylecgonine 類結構的特徵，不能當作 cocaine。
- D：錯誤。 與 B 類似，側鏈含 hydroxyl，且缺少同時存在的 benzoyloxy 與 tropane methyl ester，因此不符合 cocaine 的結構指紋。
答案解析
答案為 A。考場可用「雙酯＋N-methyl tropane」快速篩選：先確認一個 O-benzoyl 酯，再確認另一個是 tropane-COOCH₃，而不是 COOH；最後才核對立體化學。A 同時通過三個條件。C 只差 methyl ester 水解成羧酸，對應 benzoylecgonine，而 B、D 的 hydroxylated aromatic ester 則是不同的 tropane 類生物鹼結構。
核心知識點
- Cocaine 的常用結構名稱包含 benzoylmethylecgonine，提示 benzoate ester 與 methyl ester。
- 結構核心是 8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]octane（N-methyl tropane）。
- Cocaine 水解可涉及 benzoyl ester 與 methyl ester；benzoylecgonine 是相應的 carboxylic acid。
- 結構辨識不可忽略立體化學；題目指定 (-)-cocaine 時，骨架、官能基與構型都要一致。