2026年(制药类)药物合成试题及答案

2026年(制药类)药物合成试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1.5分，共30分。在每小题给出的四个备选项中，只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。）1.在药物合成中，利用Mannich反应引入胺甲基时，通常需要的组分不包括（）。A.醛或酮B.胺（氨或伯/仲胺）C.α-氢的羰基化合物D.卤代烷烃2.下列试剂中，常用于将羧酸还原为伯醇，且不影响分子中碳碳双键的是（）。A.B.C.(硼烷)D.Zn(Hg)

/

HCl3.在合成含有手性中心的药物时，利用不对称催化氢化反应，常用的手性配体是（）。A.三苯基膦()B.BINAP(1,2-双(二苯膦基)联苯)C.乙二胺四乙酸(EDTA)D.18-冠-64.磺胺类药物的抗菌作用机制是基于其结构类似于（），从而竞争性地抑制二氢叶酸合成酶。A.谷氨酸B.对氨基苯甲酸(PABA)C.苯甲酸D.邻氨基苯甲酸5.Friedel-Crafts酰基化反应在药物合成中应用广泛，该反应具有（）特点。A.可发生多次酰化B.无路易斯酸催化即可进行C.不发生重排，产物单一D.适用于带有强吸电子基团的芳环6.在青霉素及头孢菌素类抗生素的合成中，β-内酰胺环的形成是关键步骤，下列反应或方法中，常用于构建β-内酰胺环的是（）。A.Dieckmann缩合B.Staudinger反应（[2+2]环加成）C.Diels-Alder反应D.Robinson环化7.氯霉素合成工艺中，关于硝基苯乙酮的制备，下列描述正确的是（）。A.采用Friedel-Crafts酰基化，乙酰氯为酰化剂B.采用Friedel-Crafts烷基化C.采用Gattermann-Koch反应D.采用Reimer-Tiemann反应8.保护基在多步药物合成中至关重要，对于伯羟基的保护，最常用且易于脱除的保护基是（）。A.叔丁基二甲基硅醚(TBS)B.苄醚(Bn)C.乙酰基(Ac)D.甲氧基甲基醚(MOM)9.下列溶剂中，属于典型的质子性溶剂，且常用于1反应的是（）。A.二氯甲烷B.苯C.水D.乙醚10.在布洛芬的合成路线中，关键中间体异丁基苯乙酮经Darzens反应后，主要生成什么类型的化合物？（）A.α,B.β-羟基酸C.α-羟基酮D.γ-酮酸11.利用格氏试剂(RMgX)与环氧乙烷反应，可以制备（）。A.叔醇B.仲醇C.比格氏试剂多两个碳原子的伯醇D.醛12.在药物合成中，为了提高反应的原子经济性，首选的反应类型是（）。A.加成反应B.取代反应C.消除反应D.保护与脱保护13.维生素C（抗坏血酸）的工业生产主要采用（）。A.莱氏法B.发酵法C.全化学合成法D.酶转化法14.下列化合物中，常用作相转移催化剂（PTC）的是（）。A.四丁基溴化铵(TBAB)B.氯化铁C.吡啶D.对甲苯磺酸15.在合成喹诺酮类抗菌药（如环丙沙星）时，构建喹诺酮母核的核心反应通常是（）。A.Gould-Jacobs反应B.Skraup反应C.Bischler-Napieralski反应D.Pictet-Spengler反应16.硝化反应是药物合成中引入硝基的常用手段，对于含有酚羟基的芳环，硝化反应通常（）。A.需要极高温度B.极易发生，甚至可用稀硝酸C.不能发生D.需要使用浓硫酸和硝酸钾17.某药物分子结构中含有对热敏感的酯键，在蒸馏精制时应采用（）。A.常压蒸馏B.减压蒸馏C.水蒸气蒸馏D.共沸蒸馏18.下列反应中，属于周环反应的是（）。A.酯化反应B.Claisen重排C.氧化反应D.亲核取代19.在多肽合成中，为了防止消旋化，常用的缩合试剂是（）。A.DCC(二环己基碳二亚胺)B.C.D.20.贝诺酯是由扑热息痛和阿司匹林通过酯化反应而成的拼合药物，该反应属于（）。A.酯交换反应B.直接酯化C.酰氯酯化D.酸酐酯化二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的五个备选项中，有两个或两个以上是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。多选、少选或错选均不得分。）1.药物合成工艺路线的设计主要涉及哪些内容？（）A.合成仪器的选择B.反应物料的化学转化过程C.反应条件的优化D.药物剂型的设计E.“三废”的处理2.下列关于绿色化学在药物合成中的应用，正确的有（）。A.使用无毒或低毒的溶剂B.提高原子利用率C.使用催化剂替代化学计量试剂D.追求高温高压以提高反应速率E.尽量使用可再生的原料3.典型的亲核取代反应(2)的特征包括（）。A.反应速率与底物浓度和亲核试剂浓度均成正比B.发生瓦尔登翻转C.叔卤代烃反应速率最快D.伴随重排反应E.溶剂极性增加通常对反应不利4.下列试剂可用于将醛基氧化为羧基的有（）。A.Tollens试剂B.Fehling试剂C.(酸性或碱性)D.Jones试剂E.PCC5.在药物合成中，为了构建碳-碳键，可以使用下列哪些偶联反应？（）A.Heck反应B.Suzuki反应C.Stille反应D.Sonogashira反应E.Wittig反应6.关于地西泮（安定）的合成，下列说法正确的有（）。A.起始原料通常包含对氯苯胺B.涉及苯并二氮卓母核的构建C.中间体2-氨基-5-氯二苯甲酮是关键D.最后一步通常涉及甲基化反应E.不需要任何缩合反应7.影响化学反应平衡移动的因素有（）。A.浓度B.温度C.压力（对气体反应）D.催化剂E.搅拌速度8.下列基团中，属于强吸电子基团，能使苯环钝化的有（）。A.−B.−C.−D.−E.−9.在化学合成药物的生产中，结晶操作的主要目的有（）。A.提高产品纯度B.控制晶型（多晶型）C.改善药物的溶解度D.改变药物的颜色E.降低溶剂残留10.下列关于手性药物拆分的方法，包括（）。A.直接结晶法B.非对映异构体盐结晶法C.色谱分离法D.动力学拆分法E.膜分离法三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分。请将答案填写在题中的横线上。）1.药物合成反应中，若产物中含有未反应的原料，通常采用________、________或萃取等方法进行分离。2.在芳环亲电取代反应中，苯胺的氨基非常活泼，易被氧化，为了进行硝化反应，通常先将氨基保护为________基团，硝化后再水解恢复。3.反应R-Br+4.阿司匹林（乙酰水杨酸）的合成通常以水杨酸和________为原料，在酸性或碱性条件下催化反应。5.在不对称合成中，常用的氧化还原酶包括________酶和________酶。6.Diels-Alder反应是构建六元环的重要方法，属于________环加成反应，具有高度的________性。7.在药物合成中，常被用作________剂，将羧酸转化为酰氯。8.贝克曼重排是指________在酸性条件下重排生成________的反应。9.布洛芬的合成中，利用________反应可以将羰基转化为亚甲基，即Wolff-Kishner-黄鸣龙还原法。10.药物合成工艺研究中，正交试验设计的主要目的是考察各因素对________的影响，并寻找最佳工艺条件。11.氟哌啶醇合成中，关键的4-氟苯基丁酮可以通过________反应制备。12.碳负离子的稳定性顺序通常为：________>仲碳负离子>伯碳负离子。13.逆合成分析法是药物合成路线设计的基本方法，其核心逻辑是________。14.磺酰氯与氨或胺反应可以生成磺酰胺，这是________类药物合成的基础。15.在使用金属钠进行还原反应（如Bouveault-Blanc还原）时，溶剂通常选用________。四、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。请判断下列各题的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。）1.（）凡是能增加反应速率的试剂，在药物合成中都可以优先选用，无需考虑成本。2.（）在相转移催化反应中，催化剂的作用是将水相中的离子转移到有机相中，从而促进反应。3.（）伯卤代烷发生消除反应（E2）时，遵守Zaitsev规则，主要产物是双键上取代基最多的烯烃。4.（）酯的水解反应在酸性条件下是可逆的，而在碱性条件下是不可逆的。5.（）药物合成中的“原子经济性”是指产物分子中所有原子的总数占反应物分子中原子总数的百分比。6.（）对映异构体在非手性环境下的物理化学性质（如熔点、溶解度）完全相同。7.（）在芳环上引入羟基的最直接方法是羟基化反应，工业上常用此法生产苯酚。8.（）格氏试剂非常活泼，制备和使用时必须严格无水、无氧。9.（）所有的氧化反应都会导致分子中碳原子的氧化数升高。10.（）在药物合成中，为了简化后处理，副产物最好能以气体或沉淀形式自动分离。五、反应完成题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。请写出下列反应的主要有机产物（注意立体化学要求，若不反应请注明）。）1.+2.CHO3.-COOH4.CH5.C六、合成题（本大题共4小题，每小题10分，共40分。请根据给定的起始原料和目标产物，设计合理的合成路线，标明所需试剂和反应条件。）1.从苯和不超过两个碳的有机试剂出发，合成对乙基氨基苯乙酮。2.利用丙二酸二乙酯及必要的无机试剂，合成2-甲基-4-戊烯酸。3.从甲苯出发，合成对硝基苯甲酸。4.设计一条合成路线，将乙醇转化为乙酸乙酯（要求经过乙醛中间体）。七、综合分析与计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分。）1.原子经济性分析：某药物中间体的传统合成路线如下：AC其中，A的相对分子质量为120，B为58，C为178，D为0（假设A完全转化），E为92，F为270，G为0。现开发了一条新的绿色合成路线：A其中H的相对分子质量为30。(1)计算传统合成路线的原子利用率。(2)计算新合成路线的原子利用率。(3)简述新路线为何符合绿色化学原则。2.工艺优化分析：在阿司匹林的合成实验中，发现水杨酸的转化率受到温度、催化剂用量和反应时间的影响。某研究小组进行了正交试验，因素水平表如下：A(温度):60℃,75℃,90℃B(催化剂浓硫酸用量):2%,5%,8%C(反应时间):10min,20min,30min(1)请简述在阿司匹林合成中，温度过高（如超过90℃）可能带来的副作用。(2)若反应时间过短，会对产物的质量和收率产生什么影响？(3)催化剂（浓硫酸）在此反应中的作用是什么？参考答案及详细解析一、单项选择题1.D[解析]Mannich反应需要含有活泼氢的化合物（如酮）、醛和胺。卤代烷烃不是Mannich反应的必要组分。2.C[解析]和通常不还原孤立的双键，但太强，且不还原羧酸。硼烷（）是选择性还原羧酸为醇的优良试剂，且不还原碳碳双键。3.B[解析]BINAP及其衍生物是不对称催化氢化中最经典的手性膦配体（如Noyori催化剂）。4.B[解析]磺胺类药物是对氨基苯磺酰胺的衍生物，结构与PABA相似，竞争性拮抗PABA参与二氢叶酸的合成。5.C[解析]Friedel-Crafts酰基基团是吸电子的，因此不会发生多次酰化；且由于碳氧双键的存在，烷基迁移受阻，不发生重排，产物单一。它需要路易斯酸催化。6.B[解析]Staudinger反应是烯烃与亚胺（或酰亚胺）的[2+2]环加成，是构建β-内酰胺环的经典方法。7.A[解析]氯霉素中间体对硝基苯乙酮通常由乙酰氯与硝基苯进行Friedel-Crafts酰基化制得。8.B[解析]苄醚保护基对碱和氧化剂稳定，且可通过氢解（/Pd-C9.C[解析]水是典型的质子性溶剂，利于稳定碳正离子，促进1反应。10.A[解析]Darzens反应是醛酮与α-卤代酸酯在碱作用下缩合生成α,11.C[解析]格氏试剂与环氧乙烷反应，开环后得到增加两个碳的伯醇。12.A[解析]加成反应将所有反应物原子并入产物，原子经济性最高。13.A[解析]维生素C工业生产经典方法是莱氏法（Reichsteinprocess），虽现代有改良发酵法，但莱氏法是化学合成的基础。14.A[解析]季铵盐如四丁基溴化铵是典型的相转移催化剂。15.A[解析]Gould-Jacobs反应是苯胺与乙氧基亚甲基丙二酸二乙酯缩合环合，是构建4-喹诺酮-3-羧酸类（如诺氟沙星）母核的关键反应。16.B[解析]酚羟基使苯环高度活化，极易被硝化，甚至稀硝酸在室温下即可反应。17.B[解析]减压蒸馏可以降低液体的沸点，避免热敏性物质在高温下分解。18.B[解析]Claisen重排是烯丙基芳基醚在高温下发生的[3,3]-σ迁移，属于周环反应。19.A[解析]DCC是肽合成中常用的缩合剂，能活化羧基形成活性酯，促使酰胺键形成。20.A[解析]贝诺酯由扑热息痛的酚羟基与阿司匹林的羧基在脱水剂作用下缩合而成，或者通过阿司匹林酰氯与扑热息痛反应。工业上常利用酯交换或直接缩合。严格来说，这是阿司匹林（酸）与扑热息痛（酚）的酯化，属于直接酯化或酰氯酯化，但本质是酸与酚的脱水。选项A“酯交换”通常指酯与醇的反应，此处不适用；B“直接酯化”指酸与醇，此处是酸与酚，较难；C“酰氯酯化”最可行；D“酸酐酯化”也是常用方法。注：原题选项设计若不够严谨，通常选C或D。但在考试题库中，此类拼合常考查反应类型。修正：贝诺酯是扑热息痛（酚-OH）和阿司匹林（酸-COOH）成酯。最常用方法是将阿司匹林制成酰氯再与扑热息痛反应，或者使用DCC。鉴于选项，若必须选，C最合理。二、多项选择题1.BC[解析]药物合成工艺路线设计主要涉及化学转化过程和反应条件优化。仪器选择是后续工程问题，剂型设计是药剂学范畴，三废处理是环保工程问题，虽相关但非核心“合成路线设计”内容。2.ABCE[解析]绿色化学原则包括：无毒溶剂、高原子经济性、催化代替计量试剂、可再生原料。高温高压通常不利于节能和安全。3.AB[解析]2动力学特征为二级动力学（双分子），构型翻转。叔卤代烃主要发生1或消除，不发生重排。4.ACD[解析]Tollens和Fehling是醛的特征氧化剂；和Jones（）是强氧化剂，可将醛氧化为酸。PCC是温和氧化剂，通常将醇氧化为醛，不继续氧化。5.ABCDE[解析]Heck,Suzuki,Stille,Sonogashira均为过渡金属催化的偶联反应；Wittig反应是构建碳碳双键的经典缩合反应，也属于碳碳键形成反应。6.ABC[解析]地西泮合成涉及对氯苯胺、环合、2-氨基-5-氯二苯甲酮中间体。最后一步是甲基化（N-甲基化）。涉及缩合反应（环合）。故D错，E错。7.ABC[解析]浓度、温度、压力影响化学平衡。催化剂只影响速率，不改变平衡。搅拌只影响传质，不改变平衡常数。8.ABE[解析]−,−COOH,−是强吸电子基团，使苯环钝化。−OH和9.AB[解析]结晶的主要目的是提纯和控制晶型。溶解度是化合物固有属性，虽然不同晶型溶解度不同，但操作目的不是改变溶解度数值本身；颜色改变通常是杂质去除的附带结果；溶剂残留主要靠干燥控制。10.ABCD[解析]手性拆分方法包括直接结晶、非对映异构体盐结晶、色谱（柱色谱、HPLC）、动力学拆分。膜分离一般不用于对映体拆分。三、填空题1.蒸馏；洗涤（或过滤）2.乙酰（或酰胺）3.亲核取代4.乙酸酐（或乙酰氯）5.脱氢；氧化还原6.[4+2]；立体选择7.氯化（或酰氯化）8.酮肟；酰胺9.还原10.反应收率（或指标）11.Friedel-Crafts酰基化12.叔碳负离子13.切断14.磺胺15.无水乙醇（或液氨）四、判断题1.×[解析]必须综合考虑成本、安全性、环保等因素。2.√[解析]相转移催化剂的定义。3.√[解析]Zaitsev规则适用于消除反应。4.√[解析]碱性条件下生成的羧酸盐难以再变回羧酸，故不可逆。5.√[解析]原子经济性的定义。6.√[解析]对映异构体在非手性环境下物理化学性质相同（旋光方向除外）。7.×[解析]工业上生产苯酚主要采用异丙苯法（Cumeneprocess），直接羟基化很难实现。8.√[解析]格氏试剂遇水、遇氧剧烈反应。9.√[解析]氧化反应定义：失去电子，氧化数升高。10.√[解析]简化后处理是工艺优化的重要目标。五、反应完成题1.C(2.CH=3.-COONa+O（注：γ-卤代酸在碱性条件下易发生取代生成γ-羟基酸盐，或消除。此处主要写中和反应。若Δ且强碱，可能发生消除或取代。更准确产物：γ-丁内酯的前体或直接水解。简单填空为：4.Br（1,2-二溴-1-苯乙烷，反式加成为主）5.C≡六、合成题1.思路：苯→乙苯→对乙基苯乙酮(Friedel-Crafts)→对乙基氨基苯乙酮(Beckmann重排或直接肟化还原？不对，题目是胺基在乙基上还是苯环上？对乙基氨基苯乙酮通常指4-(乙氨基)苯乙酮。即苯乙酮的对位引入乙氨基。或者是对位有乙基，且有氨基？若目标为：若目标为：1.苯+乙酸酐/AlCl3→苯乙酮。2.苯乙酮+溴素(催化)→对溴苯乙酮。3.对溴苯乙酮+乙胺(Cu催化)→对乙氨基苯乙酮。若目标为且氨基在乙基上？不，通常指4-乙氨基苯乙酮。若目标为且氨基在乙基上？不，通常指4-乙氨基苯乙酮。修正路线：1.苯+乙酸酐()→苯乙酮。2.苯乙酮+/→对硝基苯乙酮。3.对硝基苯乙酮+Fe/HCl→对氨基苯乙酮。4.对氨基苯乙酮+乙酰氯→乙酰化保护。5....(此处引入乙基较难)。重新审视题目：“对乙基氨基苯乙酮”。结构式：(对位)。正确路线：1.苯+乙酸酐()→苯乙酮。2.苯乙酮+(控制条件)→对硝基苯乙酮。3.对硝基苯乙酮+Fe/HCl(或催化氢化)→对氨基苯乙酮。4.对氨基苯乙酮+CHO(还原烷基化，Leuckart反应或NaBH3CN)→对乙基氨基苯乙酮。或者用乙酰化再还原。2.思路：丙二酸二乙酯→烷基化→水解脱羧。目标：2-甲基-4-戊烯酸。结构：=CH−−切断：α-位切断。=CH−−X+原料：丙二酸二乙酯。原料：丙二酸二乙酯。步骤：步骤：1.丙二酸二乙酯+NaOEt→钠盐。2.钠盐+烯丙基溴(=Br)→3.烯丙基丙二酸二乙酯+NaOEt→钠盐。4.钠盐+碘甲烷(I)→2-甲基-2-烯丙基丙二酸二乙酯。5.水解：NaOH,Δ。6.脱羧：,Δ→2-甲基-4-戊烯酸。3.思路：甲苯→氧化→苯甲酸→硝化。或者甲苯→硝化→氧化。考虑定位效应：甲基是邻对位定位基。直接硝化甲苯得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯的混合物，分离困难。考虑定位效应：甲基是邻对位定位基。直接硝化甲苯得到邻硝基甲苯和对硝基甲苯的混合物，分离困难。苯甲酸是间位定位基。若先氧化成苯甲酸，再硝化，得到间硝基苯甲酸，不是目标。苯甲酸是间位定位基。若先氧化成苯甲酸，再硝化，得到间硝基苯甲酸，不是目标。因此，必须先硝化甲苯，利用分步结晶或蒸馏分离对硝基甲苯（利用对位熔点较高，邻位熔点较低且沸点相近的特性），再氧化对硝基甲苯。因此，必须先硝化甲苯，利用分步结晶或蒸馏分离对硝基甲苯（利用对位熔点较高，邻位熔点较低且沸点相近的特性），再氧化对硝基甲苯。步骤：步骤：1.甲苯+混酸(/)→邻硝基甲苯+对硝基甲苯。2.分离（如冷冻结晶法分离对硝基甲苯）。3.对硝基甲苯+(或氧化)→对硝基苯甲酸。4.思路：乙醇→乙醛→乙酸乙酯。步骤：步骤：1.乙醇→Cu2.乙醛发生Tishchenko反应（歧化反应）：2CHO或者：乙醇→乙醛→乙酸→乙酸乙酯。但题目要求“经过乙醛”，未限制不能经过乙酸。Tishchenko反应最直接。或者：乙醇→乙醛→乙酸→乙酸乙酯。但题目要求“经过乙醛”，未限制不能经过乙酸。Tishchenko反应最直接。七、综合分析与计算题1.解：(1)传统路线：第一步：A+B→第二步：C+E→总原子利用率=100%(注：题目中给出D和G为0，若指质量为0，则利用率100%。若D和G为副产物如HCl等，需计算质量。题目未给D,G分子式，按题意“D为0”理解为理想状态或无原子损失，故传统路线也是100%。若题目意图是比较有副产物的情况，通常传统路线会有盐生成。此处严格按题目数字计算)(注：题目中给出D和G为0，若指质量为0，则利用率100%。若D和G为副产物如HCl等，需计算质量。题目未给D,G分子式，按题意“D为0”理解为理想状态或无原子损失，故传统路线也是100%。若题目意图是比较有副产物的情况，通常传统路线会有盐生成。此处严格按题目数字计算)修正：题目可能隐含D和G是必须列出的副产物但未给分子量。若假设是原子经济性差的路线对比。修正：题目可能隐含D和G是必须列出的副产物但未给分子量。若假设是原子经济性差的路线对比。若题目中“D为0”意味着质量忽略不计。则传统路线利用率=100%新路线：A+利用率=/(不可能超过100%。说明题目数据有误或理解有误。重新理解：A(120)+H(30)=150。产物F(270)+I(18,水)。总质量288。重新理解：A(120)+H(30)=150。产物F(270)+I(18,水)。总质量288。质量不守恒。说明题目中的相对分子质量可能有误，或者A是单体，反应