2025年有機(jī)合成工筆試模擬題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.在下列反應(yīng)中，哪一個(gè)最適合用于在芳環(huán)上引入硝基？A.Friedel–Crafts烷基化B.硝化反應(yīng)C.磺化反應(yīng)D.鹵代反應(yīng)答案：B解析：硝化反應(yīng)使用濃硝酸與濃硫酸的混酸體系，可在芳環(huán)上直接引入硝基，是經(jīng)典的親電取代反應(yīng)。2.下列哪種試劑可將一級醇氧化為醛而不進(jìn)一步氧化為羧酸？A.KMnO?/H?B.Jones試劑C.PCCD.濃HNO?答案：C解析：PCC（吡啶氯鉻酸鹽）為溫和氧化劑，在無水條件下將一級醇氧化為醛，停止在醛階段；其余試劑均會(huì)過度氧化至羧酸。3.下列關(guān)于Diels–Alder反應(yīng)的描述，錯(cuò)誤的是：A.屬于[4+2]環(huán)加成B.反應(yīng)具有立體專一性C.雙烯體必須采取scis構(gòu)象D.吸電子取代的二烯體活性更高答案：D解析：吸電子取代應(yīng)位于親雙烯體（dienophile）上才能降低LUMO能級，提高反應(yīng)活性；雙烯體上給電子取代才有利于升高HOMO能級。4.在Wittig反應(yīng)中，下列哪種堿最常用于生成磷葉立德？A.NaHB.nBuLiC.K?CO?D.Et?N答案：B解析：nBuLi為強(qiáng)堿，可快速奪取磷鹽α氫，生成磷葉立德；NaH堿性雖強(qiáng)但溶解性差，Et?N堿性不足。5.下列化合物中，哪一個(gè)最容易發(fā)生SN1反應(yīng)？A.叔丁基溴B.異丙基溴C.溴甲烷D.溴苯答案：A解析：SN1反應(yīng)速率取決于碳正離子穩(wěn)定性，叔丁基溴解離后生成穩(wěn)定的叔碳正離子，反應(yīng)最快。6.在Grignard試劑制備中，下列哪種溶劑最適合？A.乙醇B.四氫呋喃C.水D.乙酸答案：B解析：Grignard試劑對質(zhì)子敏感，THF為惰性醚類溶劑，可穩(wěn)定RMgX并溶解鎂鹽；乙醇、水、乙酸均含活潑質(zhì)子。7.下列哪種保護(hù)基對酸性條件最穩(wěn)定？A.THP醚B.TBS醚C.MOM醚D.芐醚答案：D解析：芐醚需氫解條件（Pd/C，H?）脫除，對酸穩(wěn)定；THP、MOM、TBS醚均可在酸催化下水解。8.在Suzuki偶聯(lián)中，通常需要加入何種堿？A.醋酸B.Na?CO?水溶液C.BF?·Et?OD.無水ZnCl?答案：B解析：Suzuki偶聯(lián)需弱堿（如Na?CO?、K?PO?）促進(jìn)硼酸轉(zhuǎn)金屬化；強(qiáng)酸或路易斯酸會(huì)抑制催化循環(huán)。9.下列哪種還原劑可選擇性還原α,β不飽和酮的C=C雙鍵？A.NaBH?B.LiAlH?C.H?/Pd–CD.9BBN答案：C解析：H?/Pd–C可優(yōu)先還原C=C，保留羰基；NaBH?、LiAlH?還原羰基；9BBN為硼氫化試劑，作用于雙鍵但后續(xù)需氧化才得醇。10.在Swern氧化中，真正起氧化作用的物種是：A.DMSOB.草酰氯C.三乙胺D.氯代二甲基锍離子答案：D解析：草酰氯先活化DMSO生成氯代二甲基锍離子，后者奪取醇的α氫，完成氧化；三乙胺僅用于去質(zhì)子。11.下列哪種化合物不能作為Michael受體？A.丙烯酸甲酯B.甲基乙烯基酮C.苯乙烯D.丙烯腈答案：C答案：C解析：Michael受體需含吸電子基共軛雙鍵，苯乙烯雙鍵無吸電子基，僅可參與親電加成或自由基聚合。12.在Birch還原中，芳環(huán)上取代基對還原位置的影響，正確的是：A.給電子基促進(jìn)鄰位還原B.吸電子基促進(jìn)對位還原C.給電子基促進(jìn)間位還原D.吸電子基促進(jìn)鄰位還原答案：C解析：給電子基通過超共軛穩(wěn)定負(fù)離子，使電子密度較高的間位被質(zhì)子化，最終得到1,4環(huán)己二烯衍生物。13.下列哪種條件可脫除Boc保護(hù)基？A.TFA/CH?Cl?B.10%NaOHC.H?/Pd–CD.無水ZnBr?答案：A解析：Boc為叔丁氧羰基，在酸性（TFA）下迅速裂解為異丁烯與CO?；堿、氫解、路易斯酸均無效。14.在Sharpless不對稱環(huán)氧化中，催化體系需加入何種金屬？A.Ti(OiPr)?B.VO(acac)?C.MoO?(acac)?D.Cr(CO)?答案：A解析：Ti(OiPr)?與手性酒石酸酯形成雙核配合物，為SharplessAE的核心催化劑；釩、鉬體系無對映選擇性。15.下列哪種試劑可將羧酸直接還原為醇？A.NaBH?B.LiAlH?C.DIBALHD.RedAl答案：B解析：LiAlH?為強(qiáng)氫負(fù)供體，可徹底還原羧酸至伯醇；NaBH?活性不足，DIBALH需低溫控制至醛階段。16.在Heck反應(yīng)中，活性最高的芳基鹵是：A.芳基氟B.芳基氯C.芳基溴D.芳基碘答案：D解析：氧化加成速率I>Br>Cl>F，芳基碘最易與Pd(0)發(fā)生氧化加成，反應(yīng)最快。17.下列哪種化合物最適合作為Claisen重排的前體？A.烯丙基苯醚B.烯丙基乙酸酯C.烯丙基胺D.烯丙基醇答案：A解析：Claisen重排需烯丙基乙烯基醚結(jié)構(gòu)，烯丙基苯醚在加熱下發(fā)生[3,3]σ遷移，生成鄰烯丙基苯酚。18.在Mitsunobu反應(yīng)中，偶氮試劑的作用是：A.親核試劑B.氧化劑C.脫水劑D.配體答案：C解析：DEAD或DIAD與PPh?生成兩性離子中間體，奪取醇質(zhì)子并活化親核試劑，實(shí)質(zhì)為脫水偶聯(lián)。19.下列哪種溶劑對NaH最穩(wěn)定？A.甲醇B.DMFC.水D.乙醇答案：B解析：DMF為惰性極性非質(zhì)子溶劑，不與NaH反應(yīng)；醇、水會(huì)迅速放氫，危險(xiǎn)。20.在不對稱氫化中，BINAP配體的手性元素位于：A.磷原子B.聯(lián)萘軸手性C.碳碳雙鍵D.氮原子答案：B解析：BINAP為1,1'聯(lián)萘2,2'雙二苯膦，手性源于聯(lián)萘阻轉(zhuǎn)異構(gòu)軸。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分，多選少選均不得分）21.下列哪些試劑可用于將醛氧化為羧酸？A.AgNO?/NH?（Tollens）B.KMnO?/H?C.NaClO?/NaH?PO?（Pinnick）D.PCC答案：A、B、C解析：Tollens、KMnO?、Pinnick均可氧化醛至酸；PCC僅氧化至醛，不繼續(xù)。22.關(guān)于DMAP的催化作用，正確的是：A.可作為?；呋瘎〣.屬于親核性催化劑C.可用于酯化、酰胺化D.屬于路易斯酸答案：A、B、C解析：DMAP通過親核攻擊酸酐或酰氯生成活性?；拎}，降低活化能；非路易斯酸。23.下列哪些反應(yīng)屬于“點(diǎn)擊化學(xué)”范疇？A.CuAACB.SPAACC.Diels–AlderD.Thiol–ene答案：A、B、D解析：CuAAC、SPAAC、Thiolene均滿足模塊化、高產(chǎn)率、副產(chǎn)物無害；Diels–Alder雖高效但非點(diǎn)擊化學(xué)原始定義。24.下列哪些保護(hù)基可用氟離子脫除？A.TBSB.TBDPSC.TIPSD.Bn答案：A、B、C解析：硅醚保護(hù)基對F?敏感，生成Si–F鍵驅(qū)動(dòng)裂解；芐醚需氫解。25.下列哪些條件可實(shí)現(xiàn)酮的α單鹵代？A.X?/NaOH（haloform）B.X?/HOAcC.(COCl)?/DMSO，然后X?D.1.LDA,–78°C;2.X?答案：B、D解析：酸性X?/HOAc通過烯醇慢速鹵代得α鹵酮；LDA先形成烯醇負(fù)離子，再與X?反應(yīng)可控單鹵代；haloform得三鹵甲基酮。26.下列哪些金屬可用于催化交叉偶聯(lián)？A.PdB.NiC.CuD.Fe答案：A、B、C、D解析：Pd為經(jīng)典，Ni為廉價(jià)替代，Cu適用于Ullmann/Goldberg，F(xiàn)e近年發(fā)展Fe(acac)?/NHC體系。27.下列哪些化合物可作為1,3偶極體參與環(huán)加成？A.重氮甲烷B.硝酮C.臭氧D.疊氮苯答案：A、B、D解析：重氮烷、硝酮、有機(jī)疊氮均為經(jīng)典1,3偶極體；臭氧為1,3偶極體但反應(yīng)模式特殊，常歸臭氧化。28.下列哪些還原劑屬于氫負(fù)供體？A.NaBH?B.LiAlH?C.DIBALHD.RedAl答案：A、B、C、D解析：四者均提供H?，區(qū)別在強(qiáng)度與選擇性。29.下列哪些操作可有效除去反應(yīng)中殘余的Pd？A.硫脲樹脂攪拌B.活性炭吸附C.氨水洗D.硅膠柱層析答案：A、B解析：硫脲、聚硫醚樹脂可螯合Pd；活性炭吸附金屬納米顆粒；氨水對Pd無效，硅膠柱分離效果有限。30.下列哪些溶劑需經(jīng)嚴(yán)格除水后才能用于Grignard反應(yīng)？A.THFB.Et?OC.甲苯D.DMF答案：A、B、C解析：THF、Et?O、甲苯均常含ppm級水，需Na/二苯甲酮回流除水；DMF本身含活潑質(zhì)子，根本不適合。三、完成反應(yīng)式（每空2分，共30分）31.苯乙酮+①LDA,–78°C→AA+②PhCHO→BB+③PCC→C答案：A：苯乙酮烯醇鋰B：3羥基1,3二苯基丙1酮C：1,3二苯基丙1,3二酮（dibenzoylmethane）解析：LDA奪α氫生成烯醇鋰，與苯甲醛aldol，PCC氧化仲醇至β二酮。32.環(huán)己烯+①mCPBA→DD+②NaN?/NH?Cl→EE+③PPh?/H?O→F答案：D：環(huán)己烯氧化物E：反2疊氮環(huán)己醇F：反2氨基環(huán)己醇解析：mCPBA環(huán)氧化，NaN?開環(huán)得疊氮醇，Staudinger還原疊氮至胺。33.對溴苯甲酸+①SOCl?→GG+②NaBH?/THF→HH+③PBr?→I答案：G：對溴苯甲酰氯H：對溴苯甲醇I：對溴芐溴解析：酰氯化，NaBH?還原酰氯至醇，PBr?溴代得芐溴。34.丙炔酸甲酯+①CuI/NaIO?→JJ+②苯乙烯，加熱→K答案：J：丙炔酸銅(I)鹽（原位生成）K：1苯基1,2二羧酸甲酯環(huán)己烯（Diels–Alder加合物）解析：CuI/NaIO?氧化偶聯(lián)生成二炔，但丙炔酸甲酯在熱條件下自聚或參與Diels–Alder；此處題設(shè)簡化，實(shí)際需調(diào)控。更合理路徑：丙炔酸甲酯作為親雙烯體與苯乙烯（電子富集烯）在高溫下發(fā)生[2+2]或Diels–Alder，但苯乙烯為雙烯體不足，故題設(shè)假設(shè)存在原位生成共軛雙烯，考生只需寫出環(huán)己烯二酯結(jié)構(gòu)即可。35.2環(huán)己烯1酮+①M(fèi)e?CuLi→LL+②LDA;③PhSeBr→MM+④H?O?→N答案：L：3甲基環(huán)己酮M：2苯硒基3甲基環(huán)己酮N：2環(huán)己烯1酮3甲基（重新引入雙鍵）解析：Gilbert試劑共軛加成，LDA奪α氫，PhSeBr親電硒化，H?O?氧化消除得α,β不飽和酮。四、合成設(shè)計(jì)題（共30分）36.以苯和不超過四個(gè)碳的有機(jī)原料，設(shè)計(jì)合成4苯基2丁酮（PhCH?CH?COCH?）。要求：（1）寫出retrosyntheticanalysis（4分）（2）寫出分步反應(yīng)式，注明試劑、條件（16分）（3）指出關(guān)鍵步驟機(jī)理類型（2分）（4）估算總產(chǎn)率（假設(shè)每步80%，共5步）（2分）（5）提出一種不對稱合成路線，ee>90%（6分）答案：（1）逆合成：4苯基2丁酮→苯丙酸+甲基鋰（或丙酰苯+甲基銅）苯丙酸→苯+丙酰氯+Friedel–Crafts或：苯乙酸→苯+ClCH?COOH→苯乙酸→還原→苯乙醇→溴代→格氏+乙腈→酮（2）路線一（Friedel–Crafts酰化）：Step1：苯+丙酰氯，AlCl?，0°C→苯丙酮（85%）Step2：苯丙酮+NaBH?/EtOH→1苯丙醇（90%）Step3：1苯丙醇+PBr?，0°C→1苯丙溴（88%）Step4：1苯丙溴+Mg，THF→格氏試劑Step5：格氏試劑+CH?COCl，–40°C→4苯基2丁酮（75%）總產(chǎn)率：0.85×0.90×0.88×0.80×0.75≈0.36（36%）（3）關(guān)鍵步驟：Step1為Friedel–Crafts?；?，親電取代機(jī)理；Step5為酮與格氏試劑加成消除機(jī)理。（4）見上估算。（5）不對稱路線：采用Evans輔基：Step1：乙酰氯+(S)4芐基噁唑烷酮，nBuLi→(S)N乙?；鶉f唑烷酮Step2：TiCl?，iPr?NEt，苯丙醛→羥醛加成，dr>95:5Step3：LiOH/H?O?→羥基酸Step4：IBX氧化→β酮酸Step5：脫羧，DMSO，150°C→4苯基2丁酮，ee92%（經(jīng)HPLC驗(yàn)證）五、機(jī)理闡述題（共20分）37.寫出下列反應(yīng)的完整電子推動(dòng)機(jī)理，并解釋為何產(chǎn)物為單一非對映體：反2苯甲酰氧基3苯基環(huán)氧乙烷+Me?CuLi→反2苯基3羥基1苯甲酰氧基環(huán)丙烷答案：1.Me?CuLi中Me?作為軟親核體，進(jìn)攻環(huán)氧位阻較小的碳（與苯甲酰氧基反位的C3），形成氧負(fù)離子中間體。2.氧負(fù)離子分子內(nèi)回攻鄰近的C1（苯甲酰氧基α碳），發(fā)生分子內(nèi)Williamson型關(guān)環(huán)，生成環(huán)丙烷。3.整個(gè)過程保持反式關(guān)系，因鄰基參與要求背面進(jìn)攻，最終得單一反式產(chǎn)物。電子推動(dòng)圖：Cu?Me→Me?+CuMeMe?攻擊C3，C–O鍵斷裂，負(fù)電荷在OO?攻擊C1，C–OAc鍵斷裂，形成環(huán)丙烷，AcO?離去（實(shí)際為分子內(nèi)，AcO仍連于環(huán)外）。實(shí)驗(yàn)測得dr>98:2，證實(shí)鄰基參與立體控制。六、實(shí)驗(yàn)安全與綠色化學(xué)（共10分）38.實(shí)驗(yàn)室需放大進(jìn)行50mmol的LiAlH?還原，回答：（1）稱量LiAlH?的最佳操作（2分）（2）淬滅反應(yīng)時(shí)的正確順序與注意事項(xiàng)（4分）（3）如何回收淬滅后的鋁鹽，減少廢液（2分）（4）替代還原劑（2分）答案：（1）于干燥氮?dú)馐痔紫鋬?nèi)，用干燥PTFE勺快速稱取，避免暴露空氣；稱量瓶先抽真空火焰干燥，冷卻至室溫后通N?。（2）淬滅順序：反應(yīng)畢，冰鹽浴冷卻至0°C，緩慢滴加EtOAc（與LAH等摩爾）→滴加10%NaOH（至不再放氫）→滴加水（使鋁鹽溶解）。嚴(yán)禁先加水，防止劇烈放氫噴濺。（3）收集鋁鹽懸濁液，通CO?使生成Al(OH)?沉淀，過濾，固體作為建材填料；濾液為NaCl/Na?SO?，可蒸發(fā)結(jié)晶。（4）可用NaBH?/MeOH、DIBALH、RedAl或催化氫化（H?/Pd–C）替代，視底物官能團(tuán)耐受性選擇。七、綜合譜圖解析（共20分）39.某無色液體，分子式C??H??O?，IR：1715cm?1強(qiáng)，1600、1500cm?1芳環(huán)；1HNMR(400MHz,CDCl?)δ7.28–7.16(m,5H),4.25(t,J=7.0Hz,2H),2.75(t,J=7.0Hz,2H),2.15(s,3H),1.95(s,3H)；13CNMRδ207.1,171.2,141.5,128.4,126.0,64.2,35.1,30.2,20.8；MSm/z164(M?,20%),105(100%)。推斷結(jié)構(gòu)并歸屬信號。答案：結(jié)構(gòu)：4苯基2丁酮乙酸酯（PhCH?CH?COCH?的乙酰化產(chǎn)物）解析：1715cm?1為酮C=O與酯C=O重疊；1600、1500cm?1為芳環(huán)。1HNMR：7.28–7.16(5H,Ph)4.25(t,2H,OCH?,與酯氧相連)2.75(t,2H,PhCH?)2.15(s,3H,酮αCH?)1.95(s,3H,乙?；鵆H?)13CNMR：207.1