2025年有机合成工(高级工)理论知识考试题库(附答案)

2025年有机合成工(高级工)理论知识考试题库(附答案)一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，错选、多选、未选均不得分）1.在下列反应中，属于SN2机理特征的是A.叔卤代烷与NaCN在丙酮中反应速率随CN⁻浓度增加而线性增加B.叔丁基溴在80%乙醇水溶液中水解速率与OH⁻浓度无关C.2溴丁烷在NaI/丙酮中反应产物构型完全翻转D.1溴1苯乙烷在AgNO₃/乙醇中立即产生沉淀答案：C解析：SN2为协同一步机理，伴随构型翻转；A为SN1特征（叔卤代烷），B为SN1溶剂解，D为SN1快速生成碳正离子后与Ag⁺结合。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.苄基醚答案：B解析：TBS（叔丁基二甲基硅基）醚需氟离子脱除，耐pH110；THP、MOM在稀酸中即水解，苄基醚虽耐酸但可被氢解。3.在Swern氧化中，真正起氧化作用的活性物种是A.DMSO·(COCl)₂B.氯代二甲基锍盐C.二甲基锍叶立德D.二甲基亚砜自由基阳离子答案：B解析：草酰氯先活化DMSO生成氯代二甲基锍盐，其夺取醇α氢形成烷氧基锍盐，随后碱促裂解得醛酮。4.下列关于Heck反应的描述，错误的是A.需Pd(0)催化剂B.芳基碘活性高于芳基溴C.必须加入Cu(I)盐共催化D.可发生分子内版本生成环系答案：C解析：Heck反应无需铜盐；铜盐系Sonogashira共催化体系。5.在Wittig反应中，使用稳定叶立德（Ph₃P=CHCO₂Et）与苯甲醛反应，主要产物为A.顺式α,β不饱和酯B.反式α,β不饱和酯C.环氧化物D.β羟基酯答案：B解析：稳定叶立德动力学控制生成E烯烃；不稳定叶立德方得Z烯烃。6.下列哪种还原剂可选择性还原α,β不饱和酮的C=C双键而不影响羰基A.NaBH₄B.LiAlH₄C.Zn(BH₄)₂D.LSelectride答案：C解析：Zn(BH₄)₂为软还原剂，优先共轭1,4加成；NaBH₄、LiAlH₄易还原羰基，LSelectride位阻大但亦攻羰基。7.在VilsmeierHaack甲酰化中，真正亲电物种为A.二甲基氯甲酰胺B.N,N二甲基甲酰胺阳离子C.氯代亚胺盐D.甲酰氯答案：B解析：POCl₃与DMF生成N,N二甲基氯亚胺盐（DMF⁺Cl），其具甲酰基碳正离子性质。8.下列化合物中，最容易发生芳香亲核取代（SNAr）的是A.氯苯B.对硝基氯苯C.邻硝基氯苯D.2,4二硝基氯苯答案：D解析：SNAr需强吸电子基活化，两个硝基使苯环电子密度极低，σ配合物稳定。9.在Sharpless不对称环氧化中，催化循环的活性金属氧化态为A.Ti(IV)B.Ti(III)C.Ti(II)D.Ti(0)答案：A解析：Ti(OiPr)₄与DET、TBHP形成Ti(IV)过氧配合物，转移氧原子后仍保持Ti(IV)。10.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.DBU,0°C答案：A解析：LDA为强、非亲核、大位阻碱，低温下去质子速率控制，得少取代烯醇盐。11.在Suzuki偶联中，导致硼酸自偶联的主要副反应是A.还原消除B.转金属化C.硼酸均偶联（homocoupling）D.β氢消除答案：C解析：氧存在下Pd(0)被氧化为Pd(II)，催化硼酸均偶联；通氮并加PPh₃可抑制。12.下列哪种试剂可实现羧酸到醛的一锅直接还原A.DIBALH,–60°CB.LiAlH₄然后PCCC.BH₃·THFD.RedAl答案：A解析：DIBALH低温下与羧酸1:1加成得醛，升温方继续还原为醇；其余需两步。13.在Mitsunobu反应中，副产物三苯基氧膦的去除常用A.酸洗B.碱洗C.硅胶柱层析D.打浆己烷或乙醚答案：D解析：三苯基氧膦在己烷/乙醚中溶解度低，低温打浆可滤除；酸碱洗无效。14.下列关于DielsAlder反应的描述，正确的是A.吸电子双烯与供电子亲双烯反应慢B.endo产物为热力学控制C.高温有利endo选择性D.不对称双烯可产生新的手性中心答案：D解析：A错，电子需求匹配加速；B错，endo为动力学；C错，高温提高exo比例；D对，区域/面选择性可创造新手性。15.在TEMPO/NaOCl氧化醇至醛体系中，真正氧化剂为A.TEMPO⁺B.NaOClC.Cl₂D.TEMPOH答案：A解析：NaOCl将TEMPO氧化为TEMPO⁺氧铵盐，后者夺氢，TEMPOH再被NaOCl氧化循环。16.下列哪种条件可脱除Fmoc保护基A.20%哌啶/DMFB.TFA/CH₂Cl₂C.H₂/PdD.NaOH/H₂O答案：A解析：哌啶为碱，进行β消除生成二苯并富烯；TFA脱Boc，氢解脱苄基，NaOH易水解酯。17.在CoreyFuchs炔合成中，中间体偕二溴烯烃用nBuLi处理一步得到A.末端炔B.内部炔C.丙二烯D.烯基锂答案：A解析：nBuLi两次去溴化氢，生成锂乙炔化物，水解得末端炔。18.下列哪种催化剂可实现不对称氢化α脱氢氨基酸得高eeA.RhDIPAMPB.Pd/CC.RaneyNiD.Wilkinson催化剂答案：A解析：RhDIPAMP为Knowles催化剂，1980年即用于LDopa工业合成，ee>95%。19.在BartonMcCombie脱氧反应中，真正还原黄原酸酯的试剂为A.nBu₃SnH/AIBNB.LiAlH₄C.NaBH₄D.SmI₂答案：A解析：Bu₃SnH提供H·，自由基链式还原；SmI₂为后续绿色改良。20.下列哪种试剂可将吲哚3位直接氰基化A.CuCN,120°CB.TMSCN,PhI(OAc)₂C.NaCN,H₂O₂D.KCN,DMSO答案：B解析：TMSCN/PhI(OAc)₂生成“PhI⁺CN”，亲电取代富电子吲哚3位。21.在PausonKhand反应中，化学计量剂为A.Co₂(CO)₈B.Ni(COD)₂C.Fe(CO)₅D.Mo(CO)₆答案：A解析：炔与Co₂(CO)₈形成炔钴配合物，再与烯烃、CO插入环化。22.下列哪种条件可区域选择性打开2,3环氧醇的C2位A.NaN₃,NH₄ClB.RedAlC.Ti(OiPr)₄/NaN₃D.PPh₃,DEAD答案：C解析：Sharpless规则，Ti(IV)配位后亲核剂进攻位阻小且电子因素有利的C2。23.在JuliaKocienski烯化中，最终消除步骤所用碱为A.NaHB.KHMDSC.DBUD.nBuLi答案：B解析：KHMDS为强、大位阻碱，促进磺酰基β消除生成E烯烃。24.下列哪种保护基可用烯丙基钯催化脱除A.AllocB.CbzC.BocD.TBS答案：A解析：Alloc（烯丙氧羰基）在Pd(PPh₃)₄/PhSiH₃下转烯丙基，放出CO₂与丙烯。25.在ChanLam偶联中，催化金属为A.PdB.CuC.NiD.Fe答案：B解析：Cu(OAc)₂空气氛下催化硼酸与胺/醇交叉偶联。26.下列哪种试剂可实现醛到同系醇的“一碳”延长A.CH₂N₂,BF₃·Et₂OB.TMSCHN₂,nBuLi然后H₃O⁺C.(Ph₃P⁺CH₂OMe)Cl⁻,nBuLiD.CH₃Li答案：B解析：TMSCHN₂与醛加成得环氧硅烷，Lewis酸开环后还原得同系醇；A得甲基酮，C为WittigHorner得烯醇醚，D得仲醇无延长。27.在Noyori不对称氢化中，催化剂BINAPRu(II)的活性氢源为A.H₂B.iPrOHC.HCO₂H/Et₃ND.NH₃·BH₃答案：A解析：Noyori体系为H₂+Ru(II)手性双膦，动态动力学拆分还原β酮酯。28.下列哪种条件可脱除苄基醚而不影响TBS醚A.H₂,Pd/CB.DDQ,CH₂Cl₂/H₂OC.TFA,25°CD.HF·Py答案：A解析：氢解苄基，TBS耐氢解；DDQ氧化裂解，TFA、HF·Py脱硅醚。29.在Ullmann反应中，提高收率的关键添加剂为A.1,10PhenanthrolineB.18Crown6C.DMAPD.DABCO答案：A解析：邻菲罗啉与Cu配位稳定Cu(I)，加速还原消除。30.下列哪种试剂可实现酮α位不对称胺化A.(DHQ)₂PHAL,TsNClNaB.PhI=NTs,Cu(OTf)₂C.NaN₃,TFAD.ChloramineT,OsO₄答案：A解析：Sharpless不对称胺化，用(DHQ)₂PHAL催化TsNClNa对酮α位胺化，ee>90%。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选少选均不得分）31.关于Grignard试剂，下列说法正确的是A.制备时必须隔绝水汽B.可与α,β不饱和酮发生1,4加成C.与CO₂反应后水解得羧酸D.与腈加成可合成酮答案：A、C、D解析：Grignard为强碱强亲核剂，遇水即分解；与CO₂得酸，与腈加成亚胺盐水解得酮；对α,β不饱和酮通常1,2加成，1,4需Cu(I)催化。32.下列哪些条件可实现羧酸还原为醇A.BH₃·THFB.LiAlH₄C.DIBALH,–60°CD.NaBH₄I₂答案：A、B、D解析：BH₃·THF温和还原酸为醇；LiAlH₄通用；NaBH₄I₂原位生成B₂H₄等价物；DIBALH低温停醛，升温得醇，但题意“可为”故选。33.关于DMP氧化的特点，正确的是A.可在含水溶剂中进行B.选择性氧化烯丙醇、苄醇C.副产物为邻碘酰苯甲酸D.需化学计量氧化剂答案：B、C、D解析：DMP为化学计量，副产IBA；对烯丙/苄醇快；含水>5%即水解失活，A错。34.下列哪些属于“点击化学”范畴A.CuAACB.SPAACC.SuFExD.RCM答案：A、B、C解析：CuAAC、SPAAC、SuFEx均满足模块化、高产、副反应少；RCM为烯烃复分解，非点击。35.下列哪些试剂可用于制备芳基三氟硼酸钾A.ArB(OH)₂+KHF₂B.ArMgBr+B(OMe)₃然后KFC.ArI+B₂Pin₂thenKFD.ArN₂⁺BF₄⁻答案：A、B、C解析：A、B、C均为常规方法；D得氟硼酸重氮盐，非三氟硼酸钾。36.下列哪些因素有利于SNAr反应A.芳环上强吸电子基B.离去基团为FC.高温D.极性非质子溶剂答案：A、B、C、D解析：吸电子稳定Meisenheimer络合物；F⁻为最好离去基；高温克服能垒；DMF、DMSO稳定离子对。37.下列哪些金属可催化Suzuki反应A.PdB.NiC.FeD.Cu答案：A、B解析：Pd为标准；Ni为廉价替代；Fe、Cu无通用催化Suzuki报道。38.下列哪些保护基可用氟离子脱除A.TBSB.TIPSC.TBDPSD.MOM答案：A、B、C解析：硅醚均可用TBAF脱；MOM为酸敏感。39.下列哪些反应可用于合成大环内酯A.Yamaguchi酯化B.Shiina酯化C.RCMD.Stille偶联答案：A、B解析：Yamaguchi（2,4,6三氯苯甲酰氯/DMAP）、Shiina（MNBA/DMAP）为高效大环酯化；RCM得大环烯，Stille为CC偶联。40.下列哪些属于自由基环化反应A.AIBN/Bu₃SnH还原溴代烯B.TEMPOmediated氧化C.AtomtransferradicalcyclizationD.Bergman环化答案：A、C、D解析：A、C典型自由基环化；B为氧化；Bergman为烯二炔自由基环化。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.在Swern氧化中，若反应温度高于–50°C，则副产物甲硫醚会大量生成。答案：√解析：高温下烷氧基锍盐裂解副产甲硫醚，需低温–60°C以下。42.NaBH₄可还原酯基为醇。答案：×解析：NaBH₄还原酯极慢，需LiAlH₄或BH₃。43.使用LDA对2庚酮去质子，主要得热力学烯醇盐。答案：×解析：LDA低温动力学控制，得少取代C1烯醇盐；热力学需弱碱高温。44.在GrubbsII催化剂中，N杂环卡宾配体提高了对空间位阻烯烃的活性。答案：√解析：NHC强给电子、大位阻，加速烯烃配位插入。45.Fmoc保护基的紫外吸收可用于HPLC监测。答案：√解析：Fmoc在300nm有强吸收，便于在线检测。46.在Ugi四组分反应中，酸组分可以是羧酸或碳酸单酯。答案：√解析：Ugi广义酸包括羧酸、碳酸、硫代酸等。47.Shi不对称环氧化使用果糖衍生物催化剂，对顺式烯烃ee高于反式。答案：√解析：Shi催化剂对顺式烯烃面选择性更好。48.在Sonogashira反应中，Cu(I)的作用是转金属化而非氧化加成。答案：√解析：Cu(I)与炔生成炔铜，再与Pd(II)转金属化。49.使用DMP氧化时，加入少量水可提高反应速率。答案：×解析：水使IBX水解失活，需严格无水。50.光催化还原脱卤可使用Ir(ppy)₃作为光敏剂。答案：√解析：Ir(ppy)³⁺/⁺为常见可见光氧化还原催化剂。四、填空题（每空2分，共20分）51.在_________反应中，使用N溴代丁二酰亚胺在自由基引发下可将甲苯侧链溴化为苄溴。答案：NBS/过氧化苯甲酰52.在_________试剂作用下，炔烃与甲醛、仲胺可三组分合成炔丙基胺。答案：CuBr（或CuI）53.在_________保护基存在下，可用HF·Py选择性脱除TBDPS而保留TBS。答案：无（或TBDPS比TBS更耐酸，故用TBAF选择性）54.在_________催化剂与手性磷酸共催化下，可实现吲哚对亚胺的不对称FriedelCrafts反应。答案：Cu(I)55.在_________氧化体系中，使用催化TEMPO、NaOCl、KBr可将伯醇氧化为羧酸。答案：Anelli56.在_________条件下，使用TMSCHN₂与醛反应可制备多一个碳的酮。答案：BF₃·Et₂OthenH₂O57.在_________反应中，芳基重氮盐与烯烃在CuCl催化下生成芳基氯代烯烃。答案：Meerwein58.在_________配体存在下，Pd催化氯苯与苯硼酸偶联称为“第三代Suzuki”条件。答案：SPhos（或XPhos）59.在_________还原剂作用下，α,β不饱和酮可化学选择性还原为饱和酮。答案：Zn(BH₄)₂60.在_________溶剂中，使用NaHMDS对酯进行烯醇化，随后加入卤代烷，主要得动力学α烷基化产物。答案：THF/–78°C五、简答题（每题10分，共30分）61.简述Yamaguchi大环内酯化操作要点并解释为何适合大环。答案：1)将羟基酸溶于甲苯，加入2,4,6三氯苯甲酰氯与Et₃N，室温形成混合酸酐；2)稀释至0.001M，缓慢滴加DMAP的甲苯溶液，80°C滴加4h；3)高稀释减少分子间聚合，混合酸酐活性高、位阻大，减少尾咬副反应；4)2,4,6三氯苯甲酸副产物易水洗除去，收率通常7090%。解析：大环化需克服熵不利，高稀释降低双分子碰撞概率；Yamaguchi酸酐活性高，且DMAP催化下形成酰基吡啶盐，进一步降低活化能，适合14至42元环。62.说明为何在Sharpless不对称环氧化中，使用(+)DET与TBHP时，烯丙醇的re面被优先氧化，并给出记忆口诀。答案：Ti(OiPr)₄与DET形成手性二聚体，烯丙醇羟基与Ti配位后，其双键π轨道与Ti过氧σ轨道重叠。晶型结构显示，当使用(+)DET时，烯丙醇re面朝向过氧氧原子，空间位阻最小，电子重叠最大。口诀：面向“墙”，re朝上；负DET，re优先。解析：Xray晶体显示TiDET形成螺旋手性通道，烯丙醇必须“躺”在通道内，re面暴露，过氧从上方转移氧，得(2R,3R)环氧醇。63.比较Stille与Suzuki偶联的优缺点，并指出实验室优先选择Suzuki的原因。答案：Stille优点：有机锡对空气水稳定，官能团广，可氟代、硝基；缺点：剧毒Sn、色谱难除、原子经济性差。Suzuki优点：硼酸低毒、