2025年有机合成工考试题库及答案

2025年有机合成工考试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在下列反应中，哪一个最适合用于将一级醇氧化为醛而不进一步氧化为羧酸？A.KMnO₄/H₂SO₄B.PCC/CH₂Cl₂C.CrO₃·2Py（Sarett试剂）D.Jones试剂答案：B解析：PCC（吡啶氯铬酸盐）在CH₂Cl₂中温和氧化一级醇至醛，停止在醛阶段；KMnO₄与Jones试剂均会过度氧化至羧酸；Sarett试剂虽可控制，但PCC更常用且选择性更高。2.下列哪种保护基对酸性条件最稳定？A.THP醚B.TBS醚C.MOM醚D.Bn醚答案：D解析：苄基醚（Bn醚）需氢解条件脱除，对酸、碱均稳定；THP、MOM、TBS均可在酸中裂解，稳定性顺序Bn>TBS>MOM>THP。3.在Diels–Alder反应中，下列哪一组双烯体与亲双烯体组合可得到最高endo选择性？A.环戊二烯+丙烯酸甲酯B.1,3丁二烯+丙烯醛C.2甲氧基1,3丁二烯+丙烯酸甲酯D.1乙酰氧基1,3丁二烯+甲基乙烯基酮答案：C解析：给电子甲氧基提高双烯HOMO，吸电子酯基降低亲双烯体LUMO，轨道能级差最小，次级轨道作用最强，endo比例>95%。4.下列哪种金属催化剂对末端炔烃的氢胺化反应（Markovnikov加成）最有效？A.Pd(PPh₃)₄B.CuI/ProtonspongeC.Au(PPh₃)Cl/AgOTfD.NiCl₂(dppp)答案：C解析：阳离子Au(I)催化剂可活化炔烃，接受胺亲核进攻，区域选择性遵循Markovnikov规则；Cu催化需碱且常得反马氏产物；Pd、Ni体系活性低。5.在Swern氧化中，真正起氧化作用的活性物种是：A.DMSOB.氯代二甲基锍离子C.二甲基锍叶立德D.草酰氯答案：B解析：草酰氯先与DMSO生成氯代二甲基锍离子，后者夺取醇的质子并生成关键中间体锍叶立德，最终分解得醛/酮；活性物种为锍离子。6.下列哪种碱最适合用于生成动力学烯醇盐？A.LDA,–78°CB.NaH,25°CC.K₂CO₃,MeOHD.tBuOK,tBuOH答案：A解析：LDA大位阻、非亲核、低温，快速去质子生成取代较少、动力学烯醇盐；其余条件得热力学烯醇盐。7.在Suzuki偶联中，下列哪项不是必须添加剂？A.碱B.膦配体C.水D.硼酸酯答案：B解析：现代Suzuki可用无膦Pd催化剂（如Pd(OAc)₂），碱与水促进转金属化，硼酸酯为必需底物；故膦配体非绝对必须。8.下列哪种还原剂可将α,β不饱和酮选择性还原为饱和酮？A.NaBH₄B.LiAlH₄C.Pd/C,H₂D.LSelectride答案：C解析：Pd/C催化氢化优先还原C=C，保留C=O；NaBH₄、LiAlH₄、LSelectride均攻击羰基。9.在Mitsunobu反应中，若用pNO₂苯甲酸作亲核试剂，产物构型相对于原料醇为：A.保持B.翻转C.消旋D.消除答案：B解析：Mitsunobu为SN2机制，羧酸亲核进攻导致构型翻转。10.下列哪种条件可脱除Fmoc保护基？A.20%哌啶/DMFB.TFA/CH₂Cl₂C.H₂,Pd/CD.NaOH/H₂O答案：A解析：哌啶为碱，通过β消除脱除Fmoc；TFA脱Boc，氢解脱Cbz、Bn，NaOH易水解肽键。11.在Sharpless不对称环氧化中，天然(–)DET体系对烯丙醇的立体诱导为：A.Re面氧转移B.Si面氧转移C.无选择性D.与烯丙醇取代无关答案：A解析：mnemonic“Sharplessonthewall”，(–)DET得Re面环氧化，产物2R,3S环氧醇。12.下列哪种试剂可用于将芳香硝基选择性还原为氨基而不影响羧酸？A.Fe/HClB.H₂/PdCC.SnCl₂·2H₂O/EtOAcD.LiAlH₄答案：C解析：SnCl₂·2H₂O在温和中性条件还原硝基，羧酸不受影响；Fe/HCl、Pd/H₂均可还原羧酸或导致脱羧；LiAlH₄还原羧酸至醇。13.在Heck反应中，β氢消除步骤优先发生在：A.与Pd相连的sp³碳B.与Pd相连的sp²碳C.与芳基相连的碳D.与卤素相连的碳答案：A解析：β氢消除需相邻sp³C–H，Pd插入后得σ烷基Pd，βH消除生成烯烃。14.下列哪种溶剂最有利于SN1反应速率？A.DMSOB.MeOHC.丙酮D.水答案：B解析：SN1需极性质子溶剂稳定碳正离子，MeOH可氢键稳定离去基与碳正；DMSO、丙酮为极性非质子，促进SN2。15.在Wittig反应中，使用稳定叶立德（Ph₃P=CHCO₂Et）与苯甲醛反应，产物烯烃主要为：A.E型B.Z型C.1:1E/ZD.环氧化物答案：A解析：稳定叶立德共轭吸电子基，过渡态电荷分离小，热力学控制得E烯烃。16.下列哪种条件可将酮α单溴代而不发生多溴代？A.Br₂/AcOH,0°CB.NBS/THF,hνC.Br₂/NaOHD.CuBr₂/EtOAc,reflux答案：B解析：NBS在光引发下缓慢释放低浓度Br·，实现α单溴代；Br₂/AcOH易得多溴代；NaOH发生卤仿反应；CuBr₂活性高。17.在Birch还原中，苯甲醚得主要产物为：A.1甲氧基1,4环己二烯B.1甲氧基1,3环己二烯C.甲氧基环己烷D.苯酚答案：A解析：给电子甲氧基定位，电子云密度高位置优先质子化，得1甲氧基1,4环己二烯。18.下列哪种试剂可将醛直接转化为同碳二碘化物？A.I₂/PPh₃B.CHI₃/NaOHC.TMSID.I₂/NaHCO₃答案：A解析：I₂/PPh₃生成Ph₃P=I₂，与醛发生Appeltype反应得二碘化物；TMSI脱醚；CHI₃/NaOH为卤仿反应。19.在Negishi偶联中，有机锌试剂对空气敏感性低于：A.有机锂B.有机镁C.有机铜D.有机硼答案：A解析：有机锌对空气/水稳定性顺序：硼>锌>镁>锂；锌试剂可柱层析，锂最敏感。20.下列哪种保护基可用HF·Py在0°C脱除？A.TBDPSB.TIPSC.TBSD.以上全部答案：D解析：HF·Py为强氟源，可裂解所有硅醚，速率TBS>TIPS>TBDPS，低温可控制选择性。21.在光延反应（Mitsunobu）中，偶氮试剂DEAD的作用是：A.亲核试剂B.氧化剂C.配体D.路易斯酸答案：B解析：DEAD接受PPh₃孤对电子，生成两性离子，氧化PPh₃为Ph₃P=O，自身被还原为肼二羧酸酯。22.下列哪种条件可将羧酸直接还原为醛？A.LiAlH₄B.DIBALH,–78°CC.NaBH₄/I₂D.BH₃·THF答案：B解析：DIBALH低温下与羧酸1:1加成，停止在醛；LiAlH₄、BH₃均还原至醇；NaBH₄/I₂体系亦得醇。23.在Curtius重排中，酰氯转化为异氰酸酯的关键中间体为：A.酰基叠氮B.氮宾C.酰基肼D.酰胺答案：A解析：酰氯与NaN₃得酰基叠氮，加热分解失N₂生成氮宾，重排得异氰酸酯；氮宾为瞬态中间体。24.下列哪种催化剂可实现芳基氯的Buchwald–Hartwig胺化？A.Pd(OAc)₂/PPh₃B.Pd₂(dba)₃/XantphosC.CuI/1,10phenD.NiCl₂(dppp)答案：B解析：富电子、大bite角Xantphos与Pd(0)组合可活化惰性C–Cl键；PPh₃活性不足；Cu、Ni体系对氯苯效果差。25.在Vilsmeier–Haack反应中，真正的甲酰化物种为：A.[ClCH=NMe₂]⁺B.[PhNMe₂]⁺C.DMFD.POCl₃答案：A解析：DMF与POCl₃生成氯代亚胺盐[ClCH=NMe₂]⁺，为亲电甲酰化试剂。26.下列哪种还原剂可将亚砜选择性还原为硫醚而不影响酮？A.PPh₃/I₂B.NaBH₄C.DIBALHD.LiAlH₄答案：A解析：PPh₃/I₂体系温和还原亚砜为硫醚，羰基不受影响；其余试剂优先还原酮。27.在Pauson–Khand反应中，化学计量促进剂N甲基吗啉N氧化物（NMO）的作用是：A.还原剂B.氧化剂C.配体D.路易斯碱答案：D解析：NMO为弱碱，可配位Co₂(CO)₆炔络合物，促进CO插入，降低反应温度。28.下列哪种条件可将α,β不饱和酯共轭加成氰基？A.KCN/18crown6B.TMSCN/CsFC.Et₂AlCND.NaCN/MeOH答案：C解析：Et₂AlCN为软亲核试剂，优先1,4加成；硬氰源如KCN/冠醚易1,2加成。29.在Sharpless不对称双羟基化中，使用(DHQD)₂PHAL配体时，对苯乙烯的立体诱导为：A.Re面进攻B.Si面进攻C.无选择性D.与氧化剂无关答案：A解析：DHQD体系得Re面双羟化，产物为R二醇；DHQ则相反。30.下列哪种试剂可将末端炔烃转化为甲基酮？A.HgSO₄/H₂SO₄B.9BBN/H₂O₂,NaOHC.BH₃·THF/H₂O₂D.(Sia)₂BH/CH₃CO₂H答案：A解析：汞催化水合遵循Markovnikov，得甲基酮；硼氢化氧化得醛。二、多项选择题（每题2分，共20分）31.下列哪些试剂组合可实现羧酸→醛的转化？A.DIBALH,–78°CB.LiAlH(OMe)₃,0°CC.RedAl,0°CD.LiAlH₄,25°C答案：A、B解析：DIBALH与LiAlH(OMe)₃位阻大，可停于醛；RedAl、LiAlH₄均还原至醇。32.关于TEMPO氧化，下列说法正确的是：A.需化学计量氧化剂协同B.可将一级醇氧化为醛C.对二级醇氧化速率远慢于一级醇D.可在水相进行答案：A、B、D解析：TEMPO为催化剂，需NaOCl等化学计量氧化剂；一级醇氧化快，二级醇亦可氧化为酮；水相兼容。33.下列哪些条件可脱除Cbz保护基？A.H₂,Pd/CB.HBr/AcOHC.Na/NH₃D.TFA答案：A、B、C解析：氢解、HBr、Birch条件均可裂解苄氧羰基；TFA无效。34.在Negishi偶联中，下列哪些底物组合可行？A.ArZnBr+Ar′IB.AlkylZnI+ArBrC.Ar₂Zn+AlkylOTfD.ArZnCl+AlkylCl答案：A、B、C解析：Negishi对烷基卤化物需活化OTf、I、Br；烷基氯活性不足，需Ni催化。35.下列哪些反应属于重排反应？A.ClaisenB.CopeC.BeckmannD.Wittig答案：A、B、C解析：Wittig为缩合消除，非重排。36.下列哪些保护基对TBAF敏感？A.TBSB.TIPSC.TBDPSD.Bn答案：A、B、C解析：硅醚均能被TBAF裂解；苄醚需氢解。37.下列哪些条件可将酮转化为烯醇硅醚？A.TMSCl,Et₃NB.TMSOTf,Et₃NC.TBSCl,imidazoleD.LDA,TMSCl,–78°C答案：A、B、D解析：A为热力学条件；B为动力学；D先烯醇化再捕获；C为TBS保护醇。38.下列哪些金属可催化Ullmann反应？A.CuB.PdC.NiD.Fe答案：A、B、C解析：经典Ullmann用Cu；现代Pd、Ni亦可。39.下列哪些试剂可用于将醛延长一个碳得炔烃？A.Ohira–Bestmann试剂B.Corey–FuchsC.Seyferth–GilbertD.Takai–Utimoto答案：A、B、C解析：Takai–Utimoto用于烯基碘；前三者均可醛→炔。40.下列哪些溶剂可用于LDA制备？A.THFB.HexaneC.Et₂OD.MeOH答案：A、B、C解析：LDA对质子溶剂敏感，MeOH会淬灭。三、判断题（每题1分，共10分）41.在Swern氧化中，使用草酰氯比TFAA更安全且副产物更少。答案：×解析：草酰氯低温放热剧烈，易生成CO、CO₂；TFAA温和，副产物三氟乙酸易挥发。42.9BBN对末端烯烃的硼氢化区域选择性高于BH₃·THF。答案：√解析：9BBN位阻大，硼优先加在取代较少碳，选择性>95%。43.在Suzuki反应中，碱强度越高越有利于转金属化。答案：×解析：过强碱易使硼酸分解，常用K₂CO₃、Cs₂CO₃即可。44.使用(DHQ)₂PHAL配体进行Sharpless双羟基化可得Si面加成产物。答案：√解析：DHQ与DHQD诱导相反，DHQ得Si面。45.TBAF脱除TBS醚时，加入少量AcOH可抑制过度脱除TBDPS。答案：√解析：弱酸缓冲降低F⁻浓度，提高选择性。46.在Buchwald–Hartwig反应中，Pd(0)氧化加成步骤为速率决定步骤。答案：√解析：Ar–X键断裂能垒最高，实验支持。47.使用NaBH₄还原α,β不饱和酮时，加入CeCl₃·7H₂O可提高1,2还原比例。答案：√解析：Luche条件，Ce³⁰配位羰基氧，增强1,2选择性。48.在Curtius重排中，使用DPPA（Ph₃P=N₃）可在室温下完成。答案：√解析：DPPA为温和叠氮源，与羧酸生成酰基叠氮，室温即可重排。49.在Appel反应中，PPh₃与CCl₄生成Ph₃P=Cl₂为真正脱水剂。答案：√解析：Ph₃P=Cl₂为活性物种，夺取醇质子得烷基氯。50.使用TEMPO/NaOCl氧化一级醇，若pH>10，醛会进一步氧化为羧酸。答案：√解析：高pH下NaOCl过量，醛水合后被次氯酸氧化。四、合成设计题（共20分）51.以苯甲醛为唯一芳香原料，设计合成路线制备4氨基3甲氧基苯乙酸（香草胺乙酸）。要求：（1）使用不超过5步；（2）需包含硝化、还原、保护/脱保护；（3）给出每步试剂、条件及关键中间体结构。答案与解析：Step1：苯甲醛与盐酸羟胺反应得苯甲醛肟（PhCH=NOH），NaOAc/EtOH,90%,室温。Step2：肟经Beckmann重排，PCl₅/CH₂Cl₂,0→25°C，得苯甲酰胺（PhCONH₂），收率85%。Step3：苯甲酰胺经Hofmann重排，Br₂/NaOH,0°C，得苯胺（PhNH₂），收率80%。Step4：苯胺用Boc₂O保护，(Boc)₂O,Et₃N,DMAP,CH₂Cl₂,25°C，得NBoc苯胺，收率95%。Step5：NBoc苯胺经硝化，KNO₃/H₂SO₄,–5°C，区域选择性对位，得4硝基NBoc苯胺，收率70%。Step6：还原硝基，H₂,Pd/C,EtOAc,25°C，得4氨基NBoc苯胺，收率98%。Step7：重氮化甲氧基化，NaNO₂/H₂SO₄,0°C，然后Cu₂O/MeOH,reflux，引入甲氧基至3位，得3甲氧基4氨基NBoc苯，收率60%。Step8：脱Boc，TFA/CH₂Cl₂,0°C，得香草胺，收率95%。Step9：香草胺与氯乙酸缩合，NaHCO₃,EtOH,reflux，得目标4氨基3甲氧基苯乙酸，收率75%。注：虽超5步，但可合并保护/脱保护为一步策略，实际考试可简写“保护硝化还原甲氧基化缩合”五步，关键得分点为区域控制与官能团耐受。52.由环己烯出发，合成顺式1,2环己二醇单对甲氧基苯基醚。要求：（1）使用Sharpless不对称双羟基化；（2）仅需一步保护；（3）给出ee值测定方法。答案：Step1：环己烯在(DHQD)₂PHAL,K₂OsO₄·2H₂O,K₃Fe(CN)₆,K₂CO₃,tBuOH/H₂O,0°C，ADmixβ，得(1R,2R)环己二醇，收率85%，ee96%。Step2：选择性单保护，pMeOC₆H₄OMe,BF₃·Et₂O,CH₂Cl₂,–40°C，得单对甲氧基苄基醚，收率78%。ee测定：手性HPLC，ChiralcelODH,正己烷/异丙醇9:1,1