2025年有機(jī)合成工中級(jí)練習(xí)題及答案解析一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分。每題只有一個(gè)正確答案，錯(cuò)選、多選均不得分）1.在下列反應(yīng)中，哪一步最可能產(chǎn)生外消旋體？A.(R)2溴丁烷與NaCN在丙酮中回流B.(S)2溴丁烷與NaOH水溶液室溫反應(yīng)C.(R)2溴丁烷與AgNO?乙醇溶液反應(yīng)D.(S)2溴丁烷與KOH醇溶液加熱答案：B解析：NaOH水溶液條件下發(fā)生SN2反應(yīng)，但2溴丁烷為二級(jí)鹵代烷，伴隨少量SN1，碳正離子中間體平面化，導(dǎo)致構(gòu)型翻轉(zhuǎn)與保持競(jìng)爭(zhēng)，最終得到外消旋體。其余選項(xiàng)或純SN2（A）、或發(fā)生重排（C）、或E2消除（D），均不生成外消旋取代產(chǎn)物。2.下列哪種保護(hù)基對(duì)酸性條件最敏感？A.TBS（叔丁基二甲基硅基）B.Boc（叔丁氧羰基）C.Fmoc（9芴甲氧羰基）D.THP（四氫吡喃基）答案：D解析：THP縮醛在pH<3時(shí)迅速水解；TBS需氟離子脫除；Boc需強(qiáng)酸如TFA；Fmoc用堿脫除。故THP對(duì)酸最敏感。3.在Swern氧化中，真正將醇氧化的活性物種是：A.二甲基亞砜陽離子B.草酰氯C.三乙胺D.氯代二甲基锍葉立德答案：A解析：草酰氯先活化DMSO生成氯代二甲基锍葉立德，后者與醇反應(yīng)生成烷氧基锍鹽，隨后去質(zhì)子得醛酮，并再生DMSO。但“真正”轉(zhuǎn)移氧的活性物種是二甲基亞砜陽離子（DMSO?Cl?）。4.下列哪種試劑最適合將末端炔烴選擇性還原為順式烯烴？A.LiAlH?B.Na/NH?(l)C.LindlarPd/H?D.RedAl答案：C解析：Lindlar催化劑（Pd/BaSO?，喹啉毒化）在H?氛圍下可將炔烴順式加氫至烯烴，停止在烯烴階段；Na/NH?得反式烯烴；LiAlH?與RedAl不還原炔烴。5.在Mitsunobu反應(yīng)中，偶氮二甲酸二乙酯（DEAD）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與PPh?生成兩性離子中間體，奪取醇質(zhì)子并活化羥基，同時(shí)脫水生成膦氧化物，故為脫水劑。6.下列哪種溶劑最有利于提高Diels–Alder反應(yīng)的endo選擇性？A.正己烷B.乙醚C.水D.二氯甲烷答案：C解析：水通過疏水效應(yīng)壓縮過渡態(tài)，提高軌道重疊，顯著增強(qiáng)endo比例，稱“水效應(yīng)”。7.在Wittig反應(yīng)中，使用穩(wěn)定葉立德（如Ph?P=CHCO?Et）時(shí)，主要產(chǎn)物為：A.順式烯烴B.反式烯烴C.環(huán)氧化物D.醛答案：B解析：穩(wěn)定葉立德因共軛吸電子基，過渡態(tài)早期即具雙鍵特性，空間排斥最小化，得熱力學(xué)穩(wěn)定的反式烯烴。8.下列哪種條件可將叔丁酯（CO?tBu）脫保護(hù)而不影響芐酯（CO?Bn）？A.H?/PdCB.TFA/CH?Cl?C.LiOH/THFH?OD.BF?·Et?O答案：B解析：TFA在室溫下選擇性裂解叔丁酯，芐酯需氫解；LiOH同時(shí)皂化兩種酯；H?/PdC還原芐酯；BF?·Et?O不裂解酯。9.在Sharpless不對(duì)稱環(huán)氧化中，(+)DET與Ti(OiPr)?摩爾比最佳為：A.1:1B.2:1C.1:2D.4:1答案：B解析：2當(dāng)量酒石酸酯與1當(dāng)量Ti形成雙核配合物，提供手性口袋，過量DET會(huì)競(jìng)爭(zhēng)配位導(dǎo)致ee下降。10.下列哪種試劑可將芳香硝基化合物還原為氨基，而不還原酮羰基？A.Fe/HClB.H?/PdCC.SnCl?·2H?O/EtOAcD.NaBH?答案：C解析：SnCl?在溫和中性條件下選擇性還原硝基，酮羰基不受影響；Fe/HCl與H?/PdC均還原酮；NaBH?不還原硝基。11.在Suzuki偶聯(lián)中，下列哪種堿最常用且兼容水性溶劑？A.Cs?CO?B.K?PO?C.NaHD.LDA答案：B解析：K?PO?堿性適中，水溶性好，副產(chǎn)物磷酸鹽易除去，工業(yè)最常用；Cs?CO?昂貴；NaH與LDA對(duì)水敏感。12.下列哪種反應(yīng)屬于[2,3]σ重排？A.Claisen重排B.Cope重排C.Wittig重排D.Sommelet–Hauser重排答案：D解析：Sommelet–Hauser為銨葉立德[2,3]σ重排；Claisen與Cope為[3,3]；Wittig為[1,2]。13.在Vilsmeier–Haack甲?；?，真正親電物種是：A.POCl?B.N,N二甲基甲酰胺C.氯代亞胺離子D.二甲胺答案：C解析：DMF與POCl?生成氯代亞胺離子[ClCH=N?Me?]，為活性甲?；噭?。14.下列哪種保護(hù)基可用氟化氫吡啶溶液脫除？A.TBDPSB.BnC.TritylD.MOM答案：A解析：TBDPS（叔丁基二苯基硅基）對(duì)HF敏感；Bn需氫解；Trityl用弱酸；MOM用強(qiáng)酸。15.在Barton–McCombie脫氧反應(yīng)中，真正還原硫代碳酸酯的試劑是：A.AIBNB.nBu?SnHC.光D.硫代碳酸酯本身答案：B解析：nBu?SnH在AIBN引發(fā)下生成錫自由基，奪取硫代碳酸酯硫，隨后脫CO?得烷基自由基，再奪氫完成脫氧。16.下列哪種催化劑最適用于將α,β不飽和醛選擇性還原為烯丙醇？A.NaBH?B.DIBALHC.NoyoriRuTsDPEND.Pd/C答案：C解析：Noyori不對(duì)稱轉(zhuǎn)移氫化催化劑RuTsDPEN可高選擇性還原C=O，保留C=C；NaBH?與DIBALH易過度還原；Pd/C氫化雙鍵。17.在Heck反應(yīng)中，β氫消除步驟要求：A.順式共平面B.反式共平面C.任意角度D.無β氫答案：B解析：過渡金屬催化β氫消除需反式共平面，以減少空阻并利于軌道重疊。18.下列哪種試劑可將羧酸直接轉(zhuǎn)化為Weinreb酰胺？A.MeONHMe·HCl/DCC/DMAPB.SOCl?C.(COCl)?D.CDI答案：A解析：DCC/DMAP促進(jìn)羧酸與N,O二甲基羥胺縮合，得Weinreb酰胺；其余得酰氯或酸酐。19.在Pauson–Khand反應(yīng)中，CO的來源可以是：A.大氣COB.Mo(CO)?C.Ni(CO)?D.所有選項(xiàng)答案：D解析：實(shí)驗(yàn)室可用Mo(CO)?或Ni(CO)?作為固態(tài)或液態(tài)CO源，安全方便；大氣CO亦可。20.下列哪種條件可將吲哚2位選擇性鋰化？A.nBuLi/TMEDA/78°CB.LDA/0°CC.tBuLi/100°CD.NaH/rt答案：A解析：nBuLi/TMEDA在78°C優(yōu)先去質(zhì)子吲哚2位，因1NH被臨時(shí)保護(hù)為鋰鹽，導(dǎo)向2位；LDA堿性不足；tBuLi易多鋰化；NaH不鋰化。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）21.下列哪些操作可有效抑制Suzuki偶聯(lián)中脫鹵副反應(yīng)？A.降低反應(yīng)溫度B.使用富電子膦配體C.緩慢滴加硼酸D.加入少量水答案：A、B、C解析：低溫減緩還原消除；富電子配體穩(wěn)定Pd(0)，抑制β氫轉(zhuǎn)移；緩慢滴加硼酸避免局部過量，減少雙硼化副產(chǎn)物。水并非抑制脫鹵關(guān)鍵。22.下列哪些試劑可用于將酮轉(zhuǎn)化為烯醇硅醚？A.TMSCl/Et?NB.LDA/TMSClC.TMSOTf/2,6lutidineD.TBSCl/imidazole答案：A、B、C、D解析：A為熱力學(xué)條件；B為動(dòng)力學(xué)條件；C適用于敏感底物；D得TBS烯醇醚，均為有效方法。23.關(guān)于DMP（Dess–Martinperiodinane）氧化，下列說法正確的是A.可在中性條件下進(jìn)行B.兼容氨基與硫醚C.氧化伯醇至醛不停留D.副產(chǎn)物為碘苯甲酸答案：A、C、D解析：DMP溫和中性，伯醇氧化為醛無過度氧化；副產(chǎn)物碘苯甲酸易濾除；但會(huì)過度氧化硫醚，故B錯(cuò)誤。24.下列哪些反應(yīng)可用于構(gòu)建1,5二羰基化合物？A.Michael加成B.Claisen縮合C.Robinson環(huán)化D.Stetter反應(yīng)答案：A、C、D解析：Michael加成直接得1,5二羰基；Robinson為Michael+羥醛；Stetter為Michael替代；Claisen得1,3二羰基。25.下列哪些條件可實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱氫化，ee>90%？A.RuBINAP/H?B.RhDuPhos/H?C.IrSPINOLphosphite/H?D.PdC/H?答案：A、B、C解析：前三者為成熟不對(duì)稱氫化催化劑；PdC為外消旋氫化。26.下列哪些底物在NaN?/DMF中加熱可發(fā)生SN2反應(yīng)？A.1溴丁烷B.2溴2甲基丙烷C.溴化芐D.溴乙烯答案：A、C解析：一級(jí)與芐鹵易SN2；叔鹵以消除為主；乙烯鹵不反應(yīng)。27.下列哪些保護(hù)基可用Pd/CH?脫除？A.CbzB.AllocC.BnD.Troc答案：A、B、C解析：Cbz、Alloc、Bn均為芐型，可氫解；Troc需Zn/AcOH。28.下列哪些試劑可用于將醛轉(zhuǎn)化為terminalalkyne？A.Ohira–Bestmann試劑B.Corey–Fuchs反應(yīng)C.Seyferth–Gilbert增碳D.Takai反應(yīng)答案：A、B、C解析：Ohira–Bestmann一步；Corey–Fuchs二步；Seyferth–Gilbert用重氮膦酸酯；Takai將醛轉(zhuǎn)為(E)乙烯碘。29.下列哪些操作可提高光催化[2+2]環(huán)加成產(chǎn)率？A.使用高功率LEDB.加入光敏劑Ir(ppy)?C.冷卻至40°CD.用石英反應(yīng)管答案：A、B、C、D解析：高功率光源提高激發(fā)效率；Ir(ppy)?三線態(tài)敏化；低溫抑制逆反應(yīng)；石英透紫外，避免Pyrex截留。30.下列哪些化合物可作為1,3偶極子參與[3+2]環(huán)加成？A.硝酮B.重氮甲烷C.疊氮苯D.烯丙基負(fù)離子答案：A、B、C解析：前三者為經(jīng)典1,3偶極子；烯丙基負(fù)離子為3C合成子，非偶極子。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）31.在Negishi偶聯(lián)中，有機(jī)鋅試劑對(duì)水氧敏感度低于有機(jī)鎂試劑。答案：√解析：Zn電負(fù)性高于Mg，C–Zn鍵極性低，對(duì)水氧容忍度略高。32.使用mCPBA進(jìn)行Baeyer–Villiger氧化時(shí)，給電子基取代酮更易遷移。答案：√解析：遷移能力取決于基團(tuán)給電子能力，叔烷基>仲>苯基>伯。33.在Shapiro反應(yīng)中，對(duì)甲苯磺酰腙的α氫酸性越強(qiáng)，越易生成烯基鋰。答案：√解析：α氫酸性高利于雙鋰化，斷裂C–N鍵生成烯基鋰。34.有機(jī)催化的Michael加成中，脯氨酸催化劑用量通常需20mol%以上。答案：×解析：脯氨酸催化活性高，通常5–10mol%即可。35.在Shi不對(duì)稱環(huán)氧化中，pH>9會(huì)導(dǎo)致催化劑分解。答案：√解析：Shi催化劑為果糖酮衍生物，高pH下開環(huán)失活。36.使用NaBH?還原α,β不飽和酮時(shí)，加入CeCl?·7H?O可提高1,2還原選擇性。答案：√解析：Luche條件，Ce3?與羰基配位，空間位阻增大，抑制1,4還原。37.在Shingles反應(yīng)中，CO壓力越高，產(chǎn)率一定越高。答案：×解析：過高CO分壓會(huì)抑制烯烴配位，存在最佳值。38.光催化氧化中，玫瑰紅（RoseBengal）為還原型光敏劑。答案：×解析：玫瑰紅為氧化型光敏劑，生成單線態(tài)氧。39.在Chan–Lam偶聯(lián)中，醋酸銅用量降至1mol%仍可高效催化。答案：×解析：通常需10–50mol%，低載量活性不足。40.使用TBAF脫除TBS保護(hù)基時(shí)，微量水可加速反應(yīng)。答案：√解析：水協(xié)助F?溶劑化，提高親核性。四、合成路線設(shè)計(jì)題（共30分）41.以苯甲醛為唯一有機(jī)原料，無機(jī)試劑與常規(guī)溶劑任選，設(shè)計(jì)合成路線制備4苯基2丁酮（總步數(shù)≤5步，需寫出每步反應(yīng)條件與關(guān)鍵中間體結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)要說明策略）。參考答案與評(píng)分要點(diǎn)：步驟1：苯甲醛與丙二酸二乙酯Knoevenagel縮合PhCHO+CH?(COOEt)?→piperidine/AcOH/甲苯回流分水→PhCH=C(COOEt)?（α,β不飽和二酯，為延長(zhǎng)碳鏈做準(zhǔn)備）步驟2：Michael加成增碳PhCH=C(COOEt)?+MeMgBr/CuI(1.2eq)/THF40°C→PhCH(Me)C(COOEt)?（共軛加成引入甲基，得季碳二酯）步驟3：水解脫羧1)KOH/EtOH回流皂化；2)H?O?/150°C脫羧→PhCH(Me)CH?COOH（β苯基戊酸）步驟4：酰氯化SOCl?/DCM/rt→PhCH(Me)CH?COCl（活化羧酸）步驟5：Gilman試劑酮化(Me?CuLi)/Et?O/78°C→PhCH(Me)CH?COMe（4苯基2丁酮）策略說明：利用Knoevenagel/Michael序列一次性構(gòu)建C?骨架；雙酯水解脫羧策略避免復(fù)雜側(cè)鏈；最后Gilman?；〈珳?zhǔn)得甲基酮?？偸章始s45%，步驟簡(jiǎn)潔，無需色譜。42.由環(huán)己烯出發(fā)，合成反式1,2環(huán)己二醇單苯甲酸酯（要求ee>90%，總步數(shù)≤4步）。參考答案：步驟1：Sharpless不對(duì)稱環(huán)氧化環(huán)己烯+Ti(OiPr)?/(+)DET/TBHP/DCM23°C→(1R,2R)1,2環(huán)氧環(huán)己烷（ee95%）步驟2：區(qū)域選擇性開環(huán)環(huán)氧+PhCO?H/NEt?/cat.DMAP/DCM0°C→反式2苯甲酰氧基1環(huán)己醇（親核開環(huán)發(fā)生在取代較少碳，得1羥基2苯甲酸酯）步驟3：保護(hù)羥基TBSCl/imidazole/DMAP→1TBS2苯甲酰氧基環(huán)己烷步驟4：脫保護(hù)TBAF/THF0°C→反式1羥基2苯甲酰氧基環(huán)己烷（目標(biāo)產(chǎn)物，ee保持）解析：Sharpless環(huán)氧化奠定手性；苯甲酸開環(huán)兼具保護(hù)與官能團(tuán)化；TBS臨時(shí)保護(hù)便于后續(xù)衍生，整體路線高效、高立體選擇性。五、機(jī)理推導(dǎo)題（共20分）43.寫出下列轉(zhuǎn)化的完整電子推動(dòng)機(jī)理（用彎箭頭表示），并指出關(guān)鍵中間體名稱。底物：3苯基2環(huán)己烯1酮+H?O?/NaOH→3苯基1,2環(huán)氧環(huán)己烷+苯甲酸參考答案：1)OH?奪取H?O?質(zhì)子→HOO?2)HOO?對(duì)α,β不飽和酮1,4加成→烯醇負(fù)離子（Michael加成）3)分子內(nèi)親核取代：烯醇氧進(jìn)攻過氧基團(tuán)離去OH?→形成1,2環(huán)氧環(huán)己烷并釋放苯甲酸關(guān)鍵中間體：β過氧烯醇負(fù)離子（βperoxyenolate），屬Weitz–Scheffer環(huán)氧化機(jī)理。44.寫出Pd催化Heck反應(yīng)形成下列產(chǎn)物的完整催化循環(huán)（含氧化加成、遷移插入、β氫消除、還原消除），并標(biāo)出手性配體影響對(duì)映選擇性的步驟。底物：2溴丙烯酸甲酯+苯乙烯→(R)3苯基2丙烯酸甲酯（ee92%）參考答案：1)Pd(0)L?氧化加成C–Br→Pd(II)PhL?Br2)苯乙烯雙鍵配位，遷移插入→σ芐基Pd(II)中間體3)β氫消除得產(chǎn)物與HPdBr4)堿（NEt?）去質(zhì)子再生Pd(0)L?手性控制步驟：遷移插入，烯烴面選擇由(S)BINAP配體空間位阻決定，苯基遠(yuǎn)離膦芳環(huán)，得R構(gòu)型。六、實(shí)驗(yàn)安全與綠色化學(xué)（共10分）45.實(shí)驗(yàn)室需放大進(jìn)行50mmol的Dess–Martin氧化，請(qǐng)列出三條降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)的具體操作，并說明理由。參考