2025年新版有機合成題題目及答案一、選擇題（每題4分，共40分）1.下列關(guān)于Diels–Alder反應(yīng)的說法正確的是A.雙烯體必須含有至少兩個共軛雙鍵，親雙烯體必須含有吸電子基團(tuán)B.反應(yīng)為[4+2]環(huán)加成，過渡態(tài)為六元椅式構(gòu)象，立體專一性為syn加成C.反應(yīng)速率與溶劑極性呈正相關(guān)，極性越大速率越快D.反應(yīng)產(chǎn)物可經(jīng)臭氧解還原得到1,5二羰基化合物答案：B解析：A錯在“必須”兩字，富電子親雙烯體也可反應(yīng)；C錯，Diels–Alder速率對溶劑極性不敏感；D錯，臭氧解得1,4二羰基而非1,5。2.在Pd(PPh?)?催化下，下列哪組底物組合可高產(chǎn)率得到聯(lián)苯4甲酸甲酯A.4溴苯甲酸甲酯+苯硼酸B.4碘苯甲酸+苯硼酸甲酯C.4氯苯甲酸甲酯+苯基三氟硼酸鉀D.4三氟甲磺酰氧基苯甲酸甲酯+苯基溴化鎂答案：A解析：Suzuki偶聯(lián)需芳基硼酸與芳基鹵代物，溴代物活性足夠且酯基耐受。3.下列哪種試劑組合可將環(huán)己酮一步轉(zhuǎn)化為環(huán)己烯基三氟甲磺酸酯A.Tf?O,2,6lutidine,?78°CB.TfOH,DMAP,回流C.NBS,TfOH,rtD.PhNTf?,NaH,0°C答案：A解析：烯醇三氟甲磺酸酯由酮與Tf?O/堿直接制得，低溫抑制副反應(yīng)。4.在Corey–Chaykovsky反應(yīng)中，若將二甲基亞甲基锍葉立德與α,β不飽和酮反應(yīng)，主要產(chǎn)物為A.環(huán)丙烷并酮B.環(huán)氧乙烷并酮C.環(huán)丙烷并醇D.環(huán)氧乙烷并醇答案：A解析：葉立德對α,β不飽和酮發(fā)生1,4加成后關(guān)環(huán)得環(huán)丙烷。5.下列哪種條件可實現(xiàn)NBoc4哌啶酮的α單氟化A.Selectfluor,NaH,THF,0°CB.NFSI,LDA,?78°CC.F?/N?,?40°C,MeOHD.HF·Py,PIDA,rt答案：B解析：LDA生成烯醇負(fù)離子，NFSI親電氟化，位阻大抑制二氟化。6.在Barton–McCombie脫氧反應(yīng)中，若底物為伯醇，下列哪種硫代羰基衍生物活性最高A.O苯基硫代氯甲酸酯B.N甲基N苯基硫代氨基甲酰氯C.1,1′硫代羰基二咪唑D.二甲基硫代氨基甲酰氯答案：A解析：O苯基硫代氯甲酸酯離去能力最強，Bu?SnH還原速率最快。7.下列哪種催化劑可實現(xiàn)不對稱氫化N乙?；?芳基丙烯酸，ee>99%A.Rh(COD)?BF?/(R)BINAPB.RuCl?[(R)SDP](DMF)?C.Ir(I)/(R)SpiroPAPD.Pd/C,H?,(R)Proline答案：C解析：IrSpiroPAP體系對α,β不飽和羧酸氫化立體控制極佳。8.在Vilsmeier–Haack甲?；?，若底物為吲哚，主要產(chǎn)物為A.3甲?；胚酈.2甲?；胚酑.1甲?；胚酓.3,3′雙吲哚甲烷答案：A解析：吲哚3位電子密度最高，優(yōu)先甲?；?。9.下列哪種試劑可將叔丁基二甲基硅醚（TBS）在pH7水溶液中選擇性脫除A.TBAF,THFB.HF·Py,CH?Cl?C.AcOH–H?O–THF(3:1:1),40°CD.CsF,18crown6,MeCN答案：C解析：弱酸性水溶液可選擇性裂解TBS而不影響其他硅醚。10.在Pauson–Khand反應(yīng)中，若使用N甲基N烯丙基2炔胺作為底物，產(chǎn)物骨架為A.環(huán)戊烯酮并γ內(nèi)酰胺B.環(huán)戊烯酮并δ內(nèi)酰胺C.環(huán)己烯酮并γ內(nèi)酰胺D.環(huán)戊烯并吡咯烷答案：A解析：炔、烯、CO環(huán)化得環(huán)戊烯酮，氮原子在γ位形成內(nèi)酰胺。二、完成反應(yīng)式（每空3分，共45分）11.原料：3氧代環(huán)戊烷甲酸甲酯條件：a)LDA,?78°C;b)PhNTf?;c)Pd(PPh?)?,CO,EtOH,80°C寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：COOEt│▔▔▔▔▔環(huán)戊1烯1,3二甲酸乙酯1甲酯解析：LDA生成烯醇負(fù)離子，PhNTf?制得烯基三氟甲磺酸酯；Pd催化羰基化Hecktype偶聯(lián)，插入CO與乙醇酯化。12.原料：2溴6甲氧基萘條件：a)Mg,THF;b)CuI·LiCl,?20°C;c)環(huán)氧環(huán)己烷,?20→rt寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：6甲氧基2(2羥基環(huán)己基)萘解析：格氏試劑轉(zhuǎn)銅酸鹽，開環(huán)氧得反式β羥基烷基萘。13.原料：NBoc3吡咯烷酮條件：a)TMSCH?Cl,LDA;b)TBAF;c)Dess–Martin;d)TFA寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：3氧代吡咯烷1甲酸叔丁酯解析：TMSCH?Cl為TMS甲基化試劑，LDA去質(zhì)子α位，TBAF脫硅得醇，Dess–Martin氧化回酮，TFA脫Boc得游離胺，但題目僅要求寫到酮階段。14.原料：香葉醇（E3,7二甲基2,6辛二烯1醇）條件：a)DMP,NaHCO?;b)NaClO?,NaH?PO?,2甲基2丁烯;c)CH?N?寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：(E)3,7二甲基2,6辛二烯1甲酸甲酯解析：DMP氧化醛，Pinnick氧化至酸，CH?N?酯化。15.原料：2碘苯胺條件：a)tBuONO,CH?I?,60°C;b)Pd(PPh?)?,CuI,Et?NH,苯乙炔,80°C寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：2(苯乙炔基)苯胺解析：tBuONO/CH?I?為Sandmeyertype碘化，得1,2二碘苯；Pd/CuSonogashira偶聯(lián)，氨基保留。16.原料：D核糖條件：a)Me?C(OMe)?,TsOH;b)MsCl,Et?N;c)NaN?,DMF,80°C;d)H?,Pd/C,Boc?O寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：2疊氮2脫氧3,5O異亞丙基D核糖醇1Boc胺解析：丙酮叉保護(hù)順式鄰二醇，Ms化伯羥基，SN?疊氮，氫化還原胺并Boc保護(hù)。17.原料：環(huán)己烯條件：a)mCPBA;b)LiAlH?;c)TBSCl,imidazole;d)DMP;e)MeMgBr,CeCl?寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：反2(叔丁基二甲基硅氧基)環(huán)己醇解析：mCPBA得環(huán)氧，LiAlH?開環(huán)得反式二醇單保護(hù)，DMP氧化仲醇為酮，MeMgBr–CeCl?高選擇性1,2加成得叔醇。18.原料：3丁炔1醇條件：a)TBSCl,Et?N;b)Cp?ZrHCl,THF;c)I?,?40°C;d)Pd(PPh?)?,CuI,4碘苯甲醚,Et?NH寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：1(4甲氧基苯基)4(叔丁基二甲基硅氧基)丁1炔解析：羥基保護(hù)，鋯氫化得烯基鋯，碘化得(E)烯基碘，Sonogashira偶聯(lián)。19.原料：L絲氨酸條件：a)SOCl?,MeOH;b)Boc?O,NaHCO?;c)DMP;d)Ph?P=CHCOOEt寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：(E)4(NBoc氨基)2甲氧基4氧代丁2烯酸乙酯解析：氯化甲醇酯化，Boc保護(hù)氨基，DMP氧化β羥基為醛，WittigHorner延伸。20.原料：2環(huán)己烯1酮條件：a)LProline,acetone,rt;b)NaBH?,CeCl?,?20°C;c)TBSOTf,Et?N;d)mCPBA;e)TBAF寫出最終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。答案：(1R,6S)6(叔丁基二甲基硅氧基)環(huán)己2烯1醇解析：LPro催化aldol得β羥基酮，NaBH?–CeCl?高1,2還原，TBS保護(hù)羥基，mCPBA環(huán)氧化雙鍵，TBAF脫硅得反式鄰二醇。三、合成設(shè)計題（共65分）21.（20分）以苯甲醛和丙二酸二乙酯為唯一碳源，合成2,3二苯基丁二酸（外消旋）。要求：步驟≤6步，總收率≥35%，需使用Wittig反應(yīng)及光延異構(gòu)化。答案與解析：步驟1：苯甲醛+丙二酸二乙酯，哌啶催化Knoevenagel，得芐叉丙二酸二乙酯，收率90%。步驟2：DIBALH1.1eq，?78°C，選擇性還原酯至醛，收率75%。步驟3：Ph?P=CHCOOEt，Wittig，得(E)肉桂酸乙酯衍生物，收率85%。步驟4：NaH，丙二酸二乙酯，Michael加成，收率88%。步驟5：LiAlH?全還原，得2,3二苯基丁1,4二醇，收率80%。步驟6：DMP氧化兩伯醇，得2,3二苯基丁二酸，收率85%。總收率：0.90×0.75×0.85×0.88×0.80×0.85≈0.35。解析：利用Knoevenagel–Wittig串聯(lián)建立雙鍵，Michael加成引入第二苯環(huán)，氧化態(tài)調(diào)整簡潔。22.（20分）由對硝基甲苯合成3溴4氨基三氟甲苯，要求：氨基最終位于三氟甲基間位，步驟≤5步，需使用Sandmeyer及Balz–Schiemann反應(yīng)。答案：步驟1：對硝基甲苯，NBS，AIBN，回流，芐溴化，收率80%。步驟2：NaBH?，相轉(zhuǎn)移，得對硝基芐醇，收率90%。步驟3：TFAA，DMSO，Swern氧化，得對硝基苯甲醛，收率85%。步驟4：DAST，CH?Cl?，0°C，醛→三氟甲基，收率70%。步驟5：Fe/HCl，還原硝基，得4氨基三氟甲苯；Br?/AcOH，0°C，氨基定位間位溴化，收率75%。總收率：0.80×0.90×0.85×0.70×0.75≈0.32。解析：DAST一步將醛變?yōu)槿谆苊鈧鹘y(tǒng)Schiemann低溫氟化；溴化利用氨基鄰對位鈍化效應(yīng)，實現(xiàn)間位選擇性。23.（25分）由乙烯基環(huán)丙烷和丙烯酸甲酯出發(fā)，合成(±)cis2氧代3(2氧代丙基)環(huán)戊烷1甲酸甲酯，要求使用自由基環(huán)化及Claisen重排，步驟≤7步。答案：步驟1：丙烯酸甲酯+乙烯基環(huán)丙烷，AIBN，Bu?SnH，80°C，5exo自由基環(huán)化，得環(huán)戊烷并酯，收率65%。步驟2：DIBALH，?78°C，酯→醛，收率80%。步驟3：TMSCH?Li，加成得醇，TBS保護(hù)，收率85%。步驟4：O?，?78°C，PPh?，裂解雙鍵，得醛，收率75%。步驟5：丙酮，LDA，aldol，脫水得α,β不飽和酮，收率70%。步驟6：加熱180°C，oxyCope重排，得1,5二羰基，收率80%。步驟7：DMP，氧化仲醇→酮，脫保護(hù)TBAF，收率85%?？偸章剩?.65×0.80×0.85×0.75×0.70×0.80×0.85≈0.20。解析：自由基環(huán)化建立五元環(huán)，臭氧解暴露醛，aldol脫水引入烯酮，oxyCope重排構(gòu)建1,5二羰基，氧化態(tài)調(diào)整得目標(biāo)。四、機理闡述題（每題15分，共30分）24.寫出下列轉(zhuǎn)化的完整電子推動機理：2乙?；秽?丙炔酸甲酯+DMAP，120°C，無溶劑，得5(呋喃2羰基)環(huán)己2烯1甲酸甲酯。答案：1.DMAP去質(zhì)子丙炔酸甲酯α氫，生成丙炔酸甲酯負(fù)離子。2.負(fù)離子對2乙?；秽驶M(jìn)行aldol加成，得β羥基炔酯。3.高溫下，呋喃氧的孤對電子推動，發(fā)生6π電環(huán)化，形成環(huán)己二烯中間體。4.質(zhì)子轉(zhuǎn)移，芳構(gòu)化，失去DMAP，得取代環(huán)己烯酮產(chǎn)物。解析：該過程為串聯(lián)aldol/6π電環(huán)化/芳構(gòu)化，DMAP既為堿亦為離去基。25.闡述Cu(I)/TEMPO催化醇氧化為醛的循環(huán)，需包含氧活化步驟。答案：1.Cu(I)+TEMPO→Cu(II)TEMPO·自由基。2.醇與Cu(II)配位，TEMPO·抽取α氫，得Cu(I)烷氧基中間體。3.O?與Cu(I)結(jié)合，形成Cu(II)超氧物種。4.超氧抽取烷氧基β氫，生成醛、H?O?，Cu(II)再生。解析：Cu/TEMPO體系通過單電子轉(zhuǎn)移與氧活化協(xié)同，實現(xiàn)溫和氧化，避免過度氧化至酸。五、結(jié)構(gòu)解析與波譜歸屬（共20分）26.某無色晶體C??H??O?，HRMSm/z220.1097[M]?。IR1745,1710cm?1；1HNMR(400MHz,CDCl?)δ7.35–7.25(5H,m),5.18(1H,dd,J=8.4,4.8Hz),3.75(3H,s),3.05(1H,dd,J=16.0,4.8Hz),2.85(1H,dd,J=16.0,8.4Hz),2.15(3H,s),1.55(3H,s)。13CNMRδ198.4,172.0,142.1,128.5×2,127.8×2,126.9,78.2,52.