2025年五级有机合成工考试题库及答案

2025年五级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，哪一步属于亲核取代反应？A.苯与Br₂/FeBr₃反应B.叔丁基氯与NaOH水溶液反应C.乙烯与H₂/Pd反应D.乙醛与Tollens试剂反应答案：B解析：叔丁基氯在水中发生SN1亲核取代，OH⁻进攻碳正离子生成叔丁醇；其余选项分别为芳香亲电取代、催化氢化、氧化反应。2.下列哪种试剂可将羧酸还原为一级醇？A.NaBH₄B.LiAlH₄C.PCCD.DIBALH答案：B解析：LiAlH₄为强还原剂，可将–COOH彻底还原为–CH₂OH；NaBH₄对羧酸几乎无作用；PCC为氧化剂；DIBALH需低温且仅到醛。3.合成对硝基苯胺时，最佳路线是：A.苯→硝化→溴化→氨解B.苯→硝化→还原→乙酰化→硝化→水解C.苯→乙酰化→硝化→水解→还原D.苯→磺化→硝化→氨解答案：C解析：先乙酰化保护氨基，再硝化得对位产物，水解后还原硝基得对硝基苯胺，定位效应最佳。4.下列化合物中，哪一个在¹HNMR中会出现两个单峰且积分比3:1？A.对二甲苯B.1,3,5三甲苯C.叔丁基苯D.1,2,4,5四甲苯答案：B解析：1,3,5三甲苯对称性高，甲基氢为9H单峰，芳氢为3H单峰，积分比3:1。5.在Wittig反应中，稳定膦叶立德与醛反应主要生成：A.Z烯烃B.E烯烃C.环氧化物D.酮答案：B解析：稳定膦叶立德空间位阻大，经热力学控制生成E烯烃为主。6.下列哪种条件可实现酮的α单溴代且避免多溴代？A.Br₂/NaOHB.Br₂/AcOH，0℃C.Br₂/FeCl₃D.NBS/CCl₄，hv答案：D解析：NBS在自由基条件下选择性单溴代α氢，避免酸催化下的多溴代。7.合成1,2二苯基乙烷，最佳起始原料组合为：A.苯+乙炔B.苄基氯+苯C.苯乙酮+Zn(Hg)/HClD.苄基溴+苄基溴/Na答案：D解析：Wurtz偶联，两分子苄基溴与金属钠偶联得1,2二苯基乙烷，收率高。8.下列哪种保护基对酸性条件最稳定？A.THP醚B.叔丁基二甲基硅醚(TBDMS)C.甲氧基甲基醚(MOM)D.苄醚答案：D解析：苄醚需氢解或强还原条件脱除，对酸稳定；THP、MOM、TBDMS均可在酸下裂解。9.在Sharpless不对称环氧化中，催化体系必须含有的金属是：A.Ti(OiPr)₄B.VO(acac)₂C.MoO₂(acac)₂D.Mn(salen)答案：A解析：Sharpless体系为Ti(OiPr)₄+(+)DET+tBuOOH，钛为中心金属。10.下列哪条路线可合成3羟基丁酸？A.乙酸→Cl₂/P→NaCN→水解B.乙醛→羟醛缩合→NaBH₄→氧化C.乙酰乙酸乙酯→KBH₄→水解D.丙酮→BaeyerVilliger→水解答案：C解析：乙酰乙酸乙酯还原β酮酯得β羟基酯，水解后得3羟基丁酸。11.在VilsmeierHaack甲酰化中，活性物种是：A.ClCH=NMe₂⁺B.Me₂NCHOC.POCl₃D.DMF答案：A解析：DMF与POCl₃生成ClCH=NMe₂⁺，为亲电甲酰化试剂。12.下列哪种试剂可将末端炔转化为甲基酮？A.H₂O/H₂SO₄/HgSO₄B.9BBN/H₂O₂/NaOHC.B₂H₆/CH₃COOHD.Na/NH₃答案：A解析：炔烃水合遵循Markovnikov规则，末端炔得甲基酮。13.在Suzuki偶联中，活性中间体是：A.RPd(II)XB.RB(OH)₃⁻C.RPd(0)D.R₂Pd答案：A解析：氧化加成后生成RPd(II)X，与硼酸转金属化。14.下列哪种碱最适合制备乙炔钠？A.NaOHB.NaHC.NaNH₂D.Na₂CO₃答案：C解析：NaNH₂为超强碱，足以脱去末端炔质子生成乙炔钠。15.下列哪种溶剂对Grignard试剂最稳定？A.乙醇B.乙酸乙酯C.THFD.水答案：C解析：THF为醚类，可与Mg配位稳定Grignard试剂；质子溶剂会淬灭。16.在下列反应中，哪一步属于[3,3]σ迁移？A.Claisen重排B.FriedelCraftsC.Beckmann重排D.Hofmann重排答案：A解析：Claisen重排为典型的[3,3]σ迁移。17.下列哪种化合物不能发生Cannizzaro反应？A.甲醛B.苯甲醛C.乙醛D.2,2二甲基丙醛答案：C解析：乙醛有αH，可发生羟醛缩合，无αH的醛才发生Cannizzaro。18.下列哪种试剂可将芳香硝基选择性还原为氨基而不影响羧酸？A.Sn/HClB.H₂/PdCC.(NH₄)₂SD.Fe/HCl答案：C解析：硫化铵为温和还原剂，仅还原硝基，不还原羧酸。19.下列哪种离去基活性最高？A.Cl⁻B.Br⁻C.I⁻D.TsO⁻答案：D解析：对甲苯磺酸根(TsO⁻)共轭碱稳定，离去能力最强。20.在下列哪种条件下，酮可发生α,β脱氢生成烯酮？A.LDA/PhSeCl→H₂O₂B.NaBH₄C.O₃/ZnD.mCPBA答案：A解析：LDA生成烯醇盐，PhSeCl引入苯硒基，氧化消除得α,β不饱和酮。21.下列哪种化合物与NaI/丙酮反应最快？A.1氯丁烷B.2氯2甲基丙烷C.氯苯D.苄基氯答案：D解析：苄基氯SN2活性高，CCl键易断裂；叔氯空间位阻大，氯苯难SN2。22.下列哪种试剂可将醛转化为同碳二溴化物？A.PBr₃B.Br₂/PPh₃C.CBr₄/PPh₃D.Br₂/NaOH答案：C解析：CBr₄/PPh₃生成二溴亚甲基，与醛发生Wittig型反应得二溴烯，再还原可选，但直接醛→二溴烷需CoreyFuchs：CBr₄/PPh₃→Zn。23.在下列哪种条件下，可实现酮的α甲基化且避免多甲基化？A.MeI/NaOHB.LDA/MeI，78℃C.Me₂CuLiD.MeMgBr答案：B解析：动力学控制单去质子化，低温快速淬灭，避免二次烷基化。24.下列哪种化合物在IR谱中1715cm⁻¹有强吸收，同时在27002800cm⁻¹无吸收？A.丙醛B.丙酮C.丙酸D.丙醇答案：B解析：1715cm⁻¹为C=O，无醛氢故无27002800cm⁻¹醛CH伸缩。25.下列哪种反应可用于合成β酮酯？A.ReformatskyB.DieckmannC.SandmeyerD.Gabriel答案：B解析：Dieckmann为分子内Claisen缩合，合成β酮酯。26.下列哪种试剂可将烯烃氧化为顺式二醇？A.OsO₄/NMOB.KMnO₄/冷稀C.mCPBAD.O₃/Zn答案：A解析：OsO₄为顺式双羟化；冷稀KMnO₄亦可但收率低；mCPBA得环氧化物。27.下列哪种化合物最容易发生E2消除？A.2溴2甲基丁烷B.1溴丁烷C.溴甲烷D.溴苯答案：A解析：叔溴化物位阻大，邻位βH多，E2最快。28.下列哪种保护基可用HF·Py脱除？A.TBDMSB.BocC.CbzD.Fmoc答案：A解析：TBDMS醚对氟离子敏感，HF·Py为常用脱保护剂。29.下列哪种反应可用于合成吲哚？A.Fischer吲哚合成B.Skraup喹啉合成C.PaalKnorr呋喃合成D.Hantzsch吡啶合成答案：A解析：Fischer吲哚合成以苯肼与酮为原料，酸催化重排。30.下列哪种化合物与苯肼反应生成腙？A.乙醇B.乙醛C.乙酸D.乙醚答案：B解析：醛酮与苯肼缩合得腙；酸、醇、醚不反应。二、多项选择题（每题2分，共20分）31.下列哪些试剂可实现酮的α羟基化？A.mCPBAB.MoOPHC.Davis氧氮杂环丙烷D.KMnO₄/相转移答案：B、C解析：MoOPH与Davis试剂为经典α羟基化；mCPBA得BaeyerVilliger；KMnO₄过度氧化。32.关于DielsAlder反应，下列说法正确的是：A.双烯需scis构象B.吸电子取代亲双烯加速C.反应为[4+2]环加成D.产物立体化学为顺式答案：A、B、C、D解析：四选项均符合DA反应特征。33.下列哪些条件可将羧酸还原为醛？A.DIBALH，70℃B.LiAlH₄C.RedAl，控制量D.BH₃·THF答案：A、C解析：低温DIBALH或RedAl可停在醛；LiAlH₄到醇；BH₃对羧酸慢。34.下列哪些属于有机合成中的“点击化学”？A.CuAACB.DielsAlderC.ThioleneD.Sonogashira答案：A、C解析：CuAAC与Thiolene为典型点击反应；DA虽高效但非点击；Sonogashira为偶联。35.下列哪些化合物可作为手性辅基？A.Evans噁唑烷酮B.叔丁基亚磺酰胺C.(R)BINAPD.(S)Proline答案：A、B解析：Evans辅基与叔丁基亚磺酰胺为可回收辅基；BINAP为配体；Proline为有机催化剂。36.下列哪些反应可用于合成α,β不饱和羰基化合物？A.HornerWadsworthEmmonsB.KnoevenagelC.Aldol脱水D.Heck答案：A、B、C解析：HWE、Knoevenagel、Aldol脱水均得共轭羰基；Heck为芳基烯烃。37.下列哪些试剂可用于脱除Boc保护基？A.TFA/CH₂Cl₂B.HCl/二氧六环C.HFD.Piperidine答案：A、B解析：Boc对酸敏感，TFA或HCl即可；Piperidine用于Fmoc；HF过度。38.下列哪些属于自由基环化？A.AIBSN/Bu₃SnHB.AtomtransferradicalcyclizationC.Bergman环化D.PausonKhand答案：A、B、C解析：A、B、C均为自由基环化；PK为Co介导[2+2+1]。39.下列哪些溶剂可用于制备Grignard试剂？A.Et₂OB.THFC.DMED.甲醇答案：A、B、C解析：醚类稳定RMgX；甲醇为质子溶剂，淬灭。40.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、C解析：Yamaguchi与Shiina为高效大环酯化；RCM先关环再氢化得大环；Stille为偶联。三、判断题（每题1分，共10分）41.在Swern氧化中，DMSO与草酰氯反应生成活性中间体(CH₃)₂S⁺Cl⁻。答案：√解析：低温下生成氯硫鎓盐，随后与醇反应。42.苯酚与FeCl₃显色是由于形成[Fe(OAr)₆]³⁻络合物。答案：√解析：酚羟基与Fe³⁺形成紫色络合物。43.9BBN对烯烃的加成遵循反Markovnikov规则。答案：√解析：硼氢化得末端醇，反马氏。44.在Mitsunobu反应中，偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)为还原剂。答案：×解析：DEAD为氧化剂，氧化膦生成。45.叔丁基锂的碱性低于正丁基锂。答案：×解析：叔丁基锂位阻大但pKa更低，碱性更强。46.在Birch还原中，苯得1,4环己二烯。答案：√解析：Na/NH₃还原苯得非共轭1,4二烯。47.乙烯基格氏试剂与CO₂反应得α,β不饱和酸。答案：√解析：RMgX+CO₂→RCOOH，乙烯基得丙烯酸衍生物。48.在Hofmann消除中，产物烯烃为热力学稳定多取代。答案：×解析：Hofmann得少取代烯烃，动力学控制。49.在Cope重排中，1,5己二烯衍生物经[3,3]σ迁移得新1,5二烯。答案：√解析：典型Cope重排。50.使用NaBH₄还原α,β不饱和酮，主要得1,2还原产物。答案：√解析：NaBH₄为软还原剂，优先攻击羰基碳。四、合成设计题（每题10分，共30分）51.以苯和不超过三个碳的原料合成对氨基苯乙酸。答案：步骤：1)苯+CH₃COCl/AlCl₃→乙酰苯（FriedelCrafts）；2)硝化：HNO₃/H₂SO₄，0℃→对硝基乙酰苯（定位效应）；3)(NH₄)₂S还原硝基→对氨基乙酰苯；4)NaOX/H₂O（Hofmann降解酰胺→胺+酸），控制温度，酰胺水解并降解得对氨基苯乙酸。解析：利用乙酰基定位对位，再降解侧链为乙酸，避免羧酸直接硝化被钝化。52.以环己酮为原料合成7氧代辛酸。答案：1)环己酮+乙烯基格氏试剂→1乙烯基环己醇；2)酸催化oxyCope重排→2环己烯1乙醛；3)NaClO₂/NaH₂PO₄氧化醛→2环己烯1乙酸；4)O₃/Me₂S裂解双键→7氧代庚酸；5)Jones氧化→7氧代辛酸。解析：利用Cope重排扩链，臭氧裂解后氧化末端醛为酸，得8碳酮酸。53.以丙二酸二乙酯和1,4二溴丁烷合成环戊烷1,1二甲酸。答案：1)丙二酸二乙酯+NaH→碳负离子；2)与1,4二溴丁烷发生两次烷基化→形成五元环，得环戊烷1,1