第二章药物的化学结构与药效的关系
【学习要求】
一、掌握药物的基本结构对药效的影响
二、掌握官能团对药效的影响
三、熟悉生物电子等排原理和前药原理
四、熟悉氢键形成对药效的影响
五、了解溶解度和分配系数对药效的影响和解离度对药效的影响
六、了解立体结构对药效的影响
七、了解电荷转移复合物的形成对药效的影响
八、了解金属鳌合物的形成对药效的影响）
【教学内容】
一、药物化学结构的改造
（一）生物电子等排原理
（二）前药原理
二、药物的理化性质与药效的关系
（一）溶解度和分配系数
（二）解离度
三、药物化学结构对药效的影响
（一）基本结构对药效的影响
（二）官能团对药效的影响
（三）立体结构对药效的影响
四、键合特性对药效的影响
（一）氢键形成对药效的影响
（二）电荷转移复合物
（三）金属螯合物
【学习指导】
一、药物化学结构的改造
药物的化学结构与药效的关系（构效关系）是药物化学和分子药理学长期以来所探讨的问题。
(一)生物电子等排原理
在药物结构改造和构效关系的研究中，把具有外层电子相同的原子和原子团称为电子等排体，在药物结构的优化研究中，把凡具有相似的物理性质和化学性质，又能产生相似生物活性的基团或分子都称为生物电子等排体。利用药物基本结构的可变部分，以生物电子等排体的相互替换，对药物进行结构的改造，以提高药物的疗效，降低药物的毒副作用的理论称为药物的生物电子等排原理。生物电子等排原理中常见的生物电子等排体可分为经典生物电子等排体和非经典生物电子等排体两大类。
（二）前药原理
保持药物的基本结构，仅在结构中的官能团作一些修改，以克服药物的缺点，这称为药物结构修饰。经结构修饰后的衍生物常失去原药的生物活性，称为前药，给药后可在体内经酶或非酶的作用（多为水解）又转化为原药，使药效更好的发挥。采用这种方法来改造药物的结构以获得更好药效的理论称为前药原理。
利用前药原理对药物进行结构的修饰，可以提高或改善药物的性质的主要作用有
1．改善药物在体内的吸收药物被机体吸收必须具有合适的脂水分配系数。若药物的脂溶性差，脂水分配系数小，则应制成脂溶性大的前药，使其脂水分配系数适当增大，从而可改善吸收。
2．延长药物的作用时间药物服用后，经过吸收、分布、代谢和排泄等过程。这一过程的长短，因药物的种类而不同。有的药物在体内停留时间短，为了维持有效血药浓度，必须反复给药，使治疗不便。所以对作用时间较短的药物，可以制成较大分子盐，能达到延长疗效的目的。而且这种大分子盐对淋巴系统亲和力大，浓度较其它组织高，有利于治疗。
3．提高药物的组织选择性药物的作用强度与血液浓度成正比，同样，药物的毒副作用也与血药浓度成正比。如果将药物作适当的结构修饰，制成体外无活性的前药，当它运转到作用部位时，在特异酶的作用下，使其转为原药而发挥药效，而在其它组织中则不被酶解。这样就可以提高药物的组织选择性，使药物在特定部位发挥作用，从而达到增加药效，降低毒性的目的。
4．提高药物的稳定性有些药物结构中具有易氧化或易还原的基团，在贮存过程中易失效。若将这些化学活性较强的基团保护起来，可以达到增强药物化学稳定性的目的。
5．改善药物的溶解度药物发挥药效首先必须溶解，而一些药物在水中的溶解度较小，溶解速度也很慢。若将其结构改造，制成水溶性的前药，增加溶解度和溶解速度，以更适应制剂的要求。
6．消除药物的苦味有些药物具有很强的苦味，不便口服，用制
剂的方法难以改变其味觉，若在药物结构中引入适当的基团进行修饰制成前药，可以改变药物的味觉，药物进入体内后，释放原药而发挥药效。
二、药物的理化性质与药效的关系
（一）溶解度和分配系数
水是生物系统的基本溶剂，药物转运扩散至血液或体液，需要具有一定的水溶性，而药物通过脂质的生物膜转运，则需要具有一定的脂溶性。药物的水溶性和脂溶性相对大小，一般以脂水分配系数来表示。
W C C P 0
在药物分子中引入烃基、卤素原子、硫醚键等，可使药物的脂溶性增高；引入羟基、羧基、脂氨基等。可使药物的脂溶性降低。
不同类型的药物对脂水分配系数的要求不同，只有适合的脂水分配系数，才能充分发挥药物的疗效。
（二）解离度
临床常用的多数药物为弱酸、弱碱或其盐类，在体液中可发生解离，而离子型和分子型同时存在。药物常以分子型通过生物膜，在膜内的水介质中解离成离子型，而产生药效。因此药物需要有合适的解离度。
药物在体内的离解度取决于药物的pKa 和周围介质的pH 的大小，一般来说，酸性药物随介质pH 增大，解离度增大，体内吸收率降低；碱性药物随介质pH 增大，解离度减小，体内吸收率升高。
三、药物化学结构对药效的影响
药物化学结构对药效的影响主要有药物基本结构、主要官能团、立体结构等因素。
（一）基本结构对药效的影响
在药物结构与药效的关系研究中，将具有相同药理作用的药物的化学结构中相同部分，称为基本结构。基本结构可变部分的多少和可变性的大小各不相同，有其结构的专属性。基本结构的确定有助于结构改造和新药的设计。
（二）官能团对药效的影响
在药物结构优化研究中，一般要注意保留药效基本结构，但一些
特定基团的转换可使整体分子结构发生变异，进而改变理化性质，影响药物的活性和药物在体内的吸收与转运。常见基团有：烃基；卤素；羟基和巯基；醚和硫醚键；磺酸、羧酸、酯；酰胺；胺类；
（三）立体结构对药效的影响
特异性药物对生物大分子的作用部位有专一的亲和力，亲和力来自相互间结构上的互补性。互补性可随药物与受体复合物形成而增高。生物大分子对药物分子立体选择性的识别和在一定情况下受体发生结构变化，以适合与药物分子结合，往往起主导作用。药物分子的特定原子间距离、手性中心以及取代基空间排列的改变，均能对互补性和复合物的形成起重要影响。
药物的两个特定原子之间的距离，恰好与这两个距离相似或为其倍数，使其电子云密度分布可适合于蛋白质部分的受体，形成复合物后而产生药效。
药物分子的几何结构现象系由分子中的双键、环状结构中所连接的不同原子或基团在空间的不同排列引起的立体异构，阻碍旋转引起的异构现象。几何异构体中的官能团或与受体互补的药效基团的排列相差较大，其理化性质和生物活性都有较大差别。
具有手性的药物可存在光学异构体，可用右旋体和左旋体分别来表示。不同的光学异构体在体内吸收、分布、代谢和排泄常有明显的差异，某些异构体的药理活性有高度的专一性。
药物分子内原子和基团的空间排列因单键旋转而发生的立体异构称为构象异构。只有能为受体识别并与受体结构互补的构象，才能产生特定的药理效应，称为药效构象。
四、键合特性对药效的影响
药物与受体相互作用一般可以通过范德华力、氢键、疏水结合、电荷转移复合物、金属螯合物和共价键等形式。
（一）氢键形成对药效的影响
氢键对药物的理化性质也有重大影响。如药物与溶剂形成氢键，可增加溶解度。若药物分子内部或分子之间形成氢键，则其在极性溶剂中的溶解度减少，而在非极性溶剂中的溶解度增加。
（二）电荷转移复合物
电荷转移复合物（或称电荷迁移配合物），缩写符号为CTC，是由电子相对丰富的分子与电子相对缺乏的分子间通过电荷转移而发生键合形成的复合物。形成复合物的键既不同于离子键，又不同于共价键。
电荷转移复合物的形成可增加药物的稳定性和增加药物的溶解度。
（三）金属螯合物
配位化合物由金属离子和配位体组成。金属螯合物作用的主要用途有：重金属中毒的解救；灭菌消毒；某些疾病治疗；新药设计与开发等。
【测试题】
A型题（最佳选择题）
（1题－20题）
1．下列对生物电子等排原理叙述错误的是
A以生物电子等排体的相互替换，对药物进行结构的改造，以提高药物的疗效。
B以生物电子等排体的相互替换，对药物进行结构的改造，以降低药物的毒副作用。
C凡具有相似的物理性质和化学性质，又能产生相似生物活性的基团或分子都称为生物电子等排体。
D生物电子等排体可以以任何形式相互替换，来提高药物的疗效，降低毒副作用。
E 在药物结构中可以通过基团的倒转、极性相似、范德华半径相似等进行电子等排体的相互替换，找到疗效更高，毒性更小的新药。
2．下列对前药原理的作用叙述错误的是
A 前药原理可以改善药物在体内的吸收；
B 前药原理可以缩短药物在体内的作用时间；
C前药原理可以提高药物的稳定性；
D前药原理可以消除药物的苦味；
E前药原理可以改善药物的溶解度；
3．药物分子中引入烃基、卤素原子、硫醚键等，可使药物的
A 脂溶性降低；
B 脂溶性增高；
C 脂溶性不变；
D 水溶性增高；
E 水溶性不变；
4．药物分子中引入羟基、羧基、脂氨基等，可使药物的
A 水溶性降低；
B 脂溶性增高；
C 脂溶性不变；
D 水溶性增高；
E 水溶性不变；
5．一般来说，酸性药物在体内随介质pH增大
A解离度增大，体内吸收率降低；
B解离度增大，体内吸收率升高；
C解离度减小，体内吸收率降低；
D解离度减小，体内吸收率升高；
E解离度不变，体内吸收率不变；
6．一般来说，碱性药物在体内随介质pH增大
A解离度增大，体内吸收率降低；
B解离度增大，体内吸收率升高；
C解离度减小，体内吸收率降低；
D解离度减小，体内吸收率升高；
E解离度不变，体内吸收率不变；
7．药物的基本结构是指
A具有相同药理作用的药物的化学结构；
B 具有相同化学结构的药物；
C 具有相同药理作用的药物的化学结构中相同部分；
D 具有相同理化性质的药物的化学结构中相同部分；
E 具有相同化学组成药物的化学结构；
8．在药物的基本结构中引入烃基对药物的性质影响叙述错误的是
A 可以改变药物的溶解度；
B 可以改变药物的解离度；
C 可以改变药物的分配系数；
D 可以改变药物分子结构中的空间位阻；
E 可以增加位阻从而降低药物的稳定性；
9．在药物的基本结构中引入羟基对药物的性质影响叙述错误的是
A 可以增加药物的水溶性；
B 可以增强药物与受体的结合力；
C 取代在脂肪链上，使药物的活性和毒性均下降；
D取代在芳环上，使药物的活性和毒性均下降；
E可以改变药物生物活性；
10．在药物的基本结构中引入羧基对药物的性质影响叙述错误的
是
A 可以增加药物的水溶性；
B 可以增强药物的解离度；
C 使药物的活性下降；
D羧酸成酯后，可以增加脂溶性，易被抗体吸收；
E羧酸成酯后生物活性有很大区别；
11．下列对立体结构对药效的影响的叙述错误的是
A 原子间的距离；
B 分子的几何异构；
C 分子的旋光异构；
D 分子的构象异构；
E 分子的同分异构；
12．药物分子结构中两个特定原子之间的距离与受体的空间距离在下列哪种条件下，其作用最强
A 相似或为其倍数；
B 小于受体的空间距离；
C 大于受体的空间距离1.2倍；
D大于受体的空间距离1.5倍；
E大于受体的空间距离1.7倍；
13．药物几何异构对药效的影响中一般表现为反式结构比順式结构
A 生物活性小；
B 生物活性大；
C 生物活性相等；
D与受体的互补性较差；E与受体的活性基团结合较差；
14．具有手性的药物可存在光学异构体，多数药物的光学异构体A体内吸收和分布相同；
B 体内代谢和排泄相同；
C 药理作用相同；
D 化学性质相同；
E物理性质相同；
15．氢键对药物的理化性质也有重大影响，如药物与溶剂形成氢键时
A可增加水溶解度；B 可促使透过生物膜；C 可增加脂溶性；
D 可降低水溶性；
E 可降低药物极性。
16．氢键对药物的理化性质也有重大影响，如药物分子内部或分子间形成氢键时
A可增加水溶解度；B 可阻碍透过生物膜；C 可增加脂溶性；
D 可增加水溶性；
E 可增加药物极性。
17．电荷转移复合物的缩写符号为
A TCT；
B CTC；
C 6-APA；
D 7-ACA；
E SD-Na；
18．电荷转移复合物（或称电荷迁移配合物），是由电子相对丰富的分子与电子相对缺乏的分子间通过电荷转移而发生键合形成的复合物，电子相对丰富的分子称为
A 电子的接受体；
B 电子的给予体；
C 几何异构体
D 构象异构体；
E 旋光异构体；
19．下列对电荷转移复合物形成对药物性质影响叙述错误的是
A 可增加药物的稳定性；
B 可增加药物的溶解度；
C 可以防止药物水解；
D 可以提高药物在体内的吸收度；
E 可以降低药物的稳定性；
20．下列对金属鳌合物作用的主要用途叙述错误的是
A 重金属中毒的解毒剂；
B 灭菌消毒剂；
C 降低药物的稳定性；
D 抗恶性肿瘤药物；
E 新药的设计和开发；
B型题：（配伍选择题）
（21题－25题）
A．电子等排体。
B．生物电子等排体.
C．药物的生物电子等排原理。
D．F、Cl、OH、－NH2、－CH3
E．—CH＝、—S—、—O—、—NH—、—CH2—
21．把凡具有相似的物理性质和化学性质，又能产生相似生物活性的基团或分子都称为
22．利用药物基本结构的可变部分，以生物电子等排体的相互替换，以提高药物的疗效，降低药物的毒副作用的理论称为23．常见经典生物电子等排体是
24．常见非经典生物电子等排体是
25．在药物结构改造和构效关系的研究中，把具有外层电子相同的原子和原子团称为
（26题－30题）
A．生物电子等排原理
B．前药原理
C．脂水分配系数
D．解离度
E．基本结构
26．将具有相同药理作用的药物的化学结构中相同部分称为
27．药物常以分子型通过生物膜，在膜内的水介质中解离成离子型，而产生药效。因此药物需要有合适的
28．表示药物的水溶性和脂溶性相对大小用
29．为了消除药物的苦味，可以采用
30．在药物结构中可以通过基团的倒转、极性相似基团的电子等排体的相互替换，找到疗效更高，毒性更小的新药的方法，称为（31题－35题）
利用前药原理对药物进行结构的修饰,请选择
A．提高药物的脂水分配系数。
B．制成酯类或较大分子盐类。
C．制成能被特异酶分解的前药。
D．药物结构中引入极性基团。
E．制成酯类。
31．改善药物在体内的吸收度，可以
32．延长药物的作用时间，可以
33．提高药物的组织选择性。可以
34．改善药物在水中溶解度，可以在
35．消除药物的苦味，可以
（36题－40题）
利用药物化学结构对药效的影响原理，请选择
A．药物基本结构
B．羟基
C．原子间距离、几何异构、光学异构和构象异构
D．烃基和酯键
E．氢键、TCT和金属鳌合物
36．为了增强药物与受体的结合力，增加水溶性，改变生物活性可以在药物结构中引入
37．为了提高药物的稳定性或增加空间位阻，可以在药物结构中引入
38．具有相同药理作用的药物的化学结构中相同部分，称为
39．立体结构对药效的影响主要表现为
40．键合特性对药效的影响主要表现为
C型题：（比较选择题）
（41题－45题）
A．可以采用生物电子等排原理
B．可以采用前药原理
C．两者都可以
D．两者都不可以
41．为了提高药物的疗效和稳定性、降低毒性
42．为了找到疗效更高、毒性更小的新药
43．为了消除药物的苦味，
44．为了延长药物的作用时间，
45．为了改变药物的键合特性，
（46题－50题）
A．脂水分配系数
B．解离度
C．两者都是
D．两者都不是
46．作用于中枢神经系统的药物，需要通过血脑屏障，因此需要较大的
47．药物在体内产生药效需要合适的
48．一般来说，酸性药物随介质pH增大，而增大的是
49．药物分子中引入烃基、卤素原子、硫醚键等，可增高药物的50．药物的立体结构对药效的影响表现为药物的
（51题－55题）
A．药物的基本结构
B．药物的官能团和立体结构
C．两者都是
D．两者都不是
51．在药物结构优化研究中，一般要注意保留
52．为了提高药物的活性和药物在体内的吸收与转运，可以改变53．药物化学结构对药效的影响主要有
54．药物与受体的相互作用一般可以通过
55．药物形成电荷转移复合物所需的是
（56题－60题）
A．氢键
B．电荷转移复合物
C．两者都是
D．两者都不是
56．能改变药物在水中溶解度的是
57．能增加药物稳定性的是
58．分子间通过电子给予体和电子接受体相结合的物质叫
59．药物在体内与生物大分子相结合，常见的是
60．药物的药效主要取决于
X型题：（多项选择题）
（61题－70题）
61．药物化学结构对药效的影响有
A生物电子等排原理；B前药原理；C脂水分配系数
D基本结构；E立体结构；
62．提高药物的疗效，降低毒性可以采用
A生物电子等排原理；B前药原理；C改变脂水分配系数；
D基本结构；E改变键合特性；
63．增加药物的水溶性，可以采用
A生物电子等排原理；B前药原理；C降低脂水分配系数；
D基本结构；E形成CTC；
64．提高药物通过脂溶性生物膜的作用，可以采用
A生物电子等排原理；B前药原理；C增大脂水分配系数
D降低脂水分配系数；E氢键的形成
65．药物基本结构中，影响药效的常见特性官能团有
A 烃基；
B 羟基和巯基；
C 醚和硫醚键；
D 磺酸、羧酸和酯；
E 酰胺和胺类；
66．药物结构对药效的影响中，立体结构对药效的影响常见的有
A 原子间的距离；
B 顺反异构；
C 旋光异构；
D 电荷转移复合物；E构象异构；
67．键合特性对药效的影响常见的有
A 氢键的形成；
B CTC的形成；
C 旋光异构；
D 金属鳌合物；E构象异构；
68．前药原理可以提高和改善药物的
A 在体内的吸收；
B 延长体内作用时间；
C 对组织选择性；
D 稳定性；E溶解性；
69．在药物基本结构中引入下列哪些基团，可以提高脂水分配系数
A 烃基；
B 卤素原子；
C 羟基；
D 羧基；
E 硫醚键；
70．在药物基本结构中引入下列哪些基团，可以降低脂水分配系数
A羧基；B 卤素原子；C 羟基；D 脂氨基；E 硫醚键；
二、填空题：
71．凡具有相似的性质和性质，又能产生相似的基团或分子都称为生物。
72．生物电子等排原理中常见的生物电子等排体可分为生物电子等排体和生物电子等排体两大类。
73．药物经结构修饰后的衍生物常失去原药的，给药后，可在体内经酶或非酶的作用（多为水解）又转化为，使药效更好的发挥。这种无活性的衍生物称为，采用这种方法来改造药物的结构以获得更好药效的理论称为。
74．利用前药原理可以改善药物在的吸收；药物的作用时间；药物的组织选择性；提高药物的；改善药物的；消除药物的等作用。
75．电荷转移复合物（或称电荷迁移配合物），缩写符号为，是由电子相对的分子与电子相对的分子间通过而发生键合形成的复合物。
第三章药物的化学结构与药效的关系
一、选择题：
A型题（1题－20题）
1．D；2．B；3．B；4．D；5．A；6．D；
7．C；8．E；9．D；10．C；11．E；12．A；
13．B；14．D；15．A；16．C；17． B 18．B；
19．E；20．C；
B型题：（21题－40题）
21．B；22．C；23．D；24．E；25．A；
26．E；27．D；28．C；29．B；30．A；
31．A；32．B；33．C；34．D；35．E；
36．B；37．D；38．A；39．；C；40．E；
C型题：（41题－60题）
41．C；42．A；43．B；44．B；45．D；
46．A；47．C；48．B；49．A；50．D；
51．A；52．B；53．C；54．D；55．D；
56．C；57．B；58．B；59．A；60．D；
X型题：（61题－70题）
61．D E；62．ABCE；63．BCE；64．BC；65．ABCDE；
66．ABCE；67．ABD；68．ABCDE；69．ABE；70．ACD；
二、填空题：
71．物理；化学；生物活性；电子等排体；
72．经典；非经典；
73．生物活性；原药；前药；前药原理；
74．体内；延长；提高；稳定性；溶解度；苦味；
75．CTC；丰富；缺乏；电荷转移；
氟氯取代苯胺类酰基硫脲衍生物的结构、性质及相互作用研究本文以相转移催化法合成了 14种氟氯取代的酰基硫脲衍生物,除化合物Ⅷ外,其他物质均未见文献报道。通过元素分析、红外光谱、核磁1H、13C谱和X-射线单晶衍射技术对产物进行了结构鉴定,并得到了 10个化合物的单晶结构。 具体如下:单晶:系列一:Ⅰ N-(4-甲基苯甲酰基)-N’-(2,3-二氟苯基)硫脲Ⅱ N-(3-甲基苯甲酰基)-N’-(2,3-二氟苯基)硫脲Ⅳ N-(3-甲基苯甲酰基)-N’-(2,3,4-三氟苯基)硫脲Ⅴ N-(2-甲基苯甲酰基)-N’-(2,3,4-三氟苯基)硫脲ⅥN-(3-甲氧基苯甲酰基)-N’-(2,3-二氟苯基)硫脲系列二:Ⅸ N-(4-甲基苯甲酰基)N’-(4-氯-3-三氟甲基苯基)硫脲Ⅹ N-(3-甲基苯甲酰基)-N’-(4-氯-3-三氟甲基苯基)硫脲Ⅺ N-(2-甲基苯甲酰基)-N’-(4-氯-3-三氟甲基苯基)硫脲ⅩⅢ N-(4-氯苯甲酰基)-N’-(4-氯-3-三氟甲基苯基)硫脲ⅩⅣ N-(4-溴苯甲酰基)-N’-(4-氯-3-三氟甲基苯基)硫脲粉末:系列一:Ⅲ N-(2-甲基苯甲酰基)-N’-(2,3-二氟苯基)硫脲Ⅶ N-(4-氯苯甲酰基)-N’-(2,3-二氟苯基)硫脲Ⅷ N-(4-氯苯甲酰基)-N’-(2,3-二甲基苯基)硫脲系列二:Ⅻ N-(4-氟苯甲酰基)-N’-(4-氯-3-三氟甲基苯基)硫脲从获得的单晶结构数据,分析比较了酰基硫脲衍生物的结构参数、中心基团(-CO-NH-CS-NH-)的构象、空间堆积方式以及分子间相互作用等。并通过引入Hirshfeld表面以及相应的二维指纹图进一步研究了硫脲分子间的弱相互作用。 结果表明,硫脲衍生物中存在着C-H…S、N-H…S和C-H…F等氢键相互作用和π-π堆积作用,除此之外还存在如H…H、C…H、C…S、F…C1和C1…H等弱相互作用。这些相互弱相互作用能够显著增加酰基硫脲衍生物的抗真菌活性。 另一方面,通过菌丝生长速率法和分子对接技术,筛选出具有良好抗真菌活
急性铀中毒诊断标准 1 范围 本标准规定了急性铀中毒的诊断标准及处理原则。 本标准适用于天然铀化合物职业性急性暴露后发生的急性铀中毒人员。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准 GB/T16148 放射性核素摄入量及内照射剂量估算规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准： 3.1急性铀中毒（Acute uranium intoxication） 急性铀中毒是短时间内经不同途径摄入过量天然铀化合物，因化学损伤引起的以急性中毒性肾病为主证的全身性疾病。 4 诊断原则 根据铀化合物急性暴露史，铀化合物种类，摄入途径，估算的肾内最大铀含量，以及临床表现与实验室检查结果进行诊断。 5 诊断指标 5.1肾内铀含量 5.1.1考虑可能已经发生铀化合物急性暴露时应尽早开始收集每日尿样，测定尿内铀含量，给出mgU/L和/或mgU/24h，2周后可减少收集和测定次数。假如合并体表面铀污染，应测定体表面污染的水平与面积。 5.1.2按GB/T16148附录B，根据暴露的铀化合物种类，摄入途径，气溶胶粒子的粒径和暴露不同时间后的尿铀值估算铀的摄入量、吸收量和肾内最大铀含量（mgU）。必要时应估算出不同靶器官在一定时间后的待积当量剂量与待积有效剂量。 5.2 肾脏早期损害的检验指标及其结果 尿常规检查异常；尿蛋白含量增加特别是低分子量蛋白增加；尿氨基酸氮肌酐比值增加；尿过氧化氢酶增加；尿碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶或其它反映肾脏损伤的尿酶增加。
3.1四价铀矿物 四价铀矿物四价铀矿物包括四价铀的简单氧化物，四价铀的复杂氧化物，四价铀的硅酸盐，磷酸盐和钼酸盐，在自然界较为常见且具有工业价值的铀矿物基本上以前三大要素为主。另外，在磷酸盐中的个别铀矿物如人形石具有一定的工业价值。 （1）、四价铀的简单氧化物 铀的简单氧化物是以UO2为主要成分的铀的氧化物，铀矿物包括晶质铀矿及其变种沥青铀矿和铀黑，其中晶质铀矿和沥青铀矿含U3O8达73-90%，具有重要的工业意义，是目前提炼铀的主要铀矿物原料。 晶质铀矿（uraninite）的晶体化学式为（U4+、U6+、Th、RE、Pb）Ox式中x=2.17-2.70其中x称含氧系数。沥青铀矿和铀黑与晶质铀矿有基本相同的化学组分和晶体结构，属同一矿物种，但是，沥青铀矿和铀黑在混入物成分、形态、产状及某些物理性质等方面与晶质铀矿有明显的差别，是晶质铀矿的不同变种。 晶质铀矿常见于花岗岩和花岗伟晶岩中，以及岩浆铀矿床、伟晶型铀矿床、高温热液铀矿床和沉积-变质铀矿床中，晶质铀矿主要是高温条件下从溶液中结晶的产物； 沥青铀矿主要产于中、低温热液铀矿床及砂岩型、碳硅泥岩型、煤岩型，沉积铀矿床和后生淋积铀矿床中；铀黑则形成于各种氧化带和胶结带中。 晶质铀矿、沥青铀矿与黑色非放射性矿物及含铀矿物有某些相似，但晶质铀矿，沥青铀矿的析出形态，沥青光泽，密度大和强放射性都是明显的区别标志，此外，可根据晶质铀矿和沥青铀矿易氧化，表面常有表生铀矿物，溶于酸并有铀的微化反应等与含铀的复杂氧化物相区别。粉末状的铀黑易与铁锰的氢氧化物相混淆，但铀黑具有强放射性。 （2）四价铀的复杂氧化物（铀和钛的复杂氧化物） 铀和钛的复杂氧化物主要是UO2和TiO2所组成的化合物。矿物有钛铀矿，斜方钛铀矿和铈铀钛铁矿，其中斜方钛铀矿是钛铀矿的同质多象变体，钛铀矿具有非常需要的工业价值，而铈铀钛铁矿的工业价值极为有限，斜方钛铀矿是我国首先发现的新的铀矿物种。 本类矿物与铀的简单氧化物有些类似，两者区别在于：（1）形态不同，常具柱状、板状晶形，并处在变生态（2）表面新鲜，无次生变化，不溶于酸；（3）溶解性不同后者具立方体晶形或呈胶状，结晶质或隐晶质，易风化，表面常具表生铀矿物，能溶于酸。此外，还可根据Ti的微化反应进行区别。 本类矿物形成于高温条件下，产于酸性和碱性伟晶岩中，以及高温热液脉和变质铀矿床中，亦产于酸性和碱性岩浆岩中，此外，在砂岩中也有产出，在前寒武纪石英卵石砾岩型铀矿床中产有变质成因的钛铀矿所形成的巨型工业铀床。 （3）四价铀的硅酸盐 铀的硅酸盐是以U4+和SiO44-为主要成分的化合物，其矿物种目前只有一种-铀石。铀石是一工业铀矿物，它在自然界分布较广，是目前提提炼铀的主要矿物原料之一，因此具有极为重要的工业意义。 在自然产生的铀石中，多呈变生态，实验表明，在变生铀石中，除结晶质铀石的残留体和变生程度不等的铀石外，还形成了极其分散的晶质铀矿（或沥青铀矿）和非晶态的SiO2，因此，宏观上纯净的铀石单矿物实际上常是多矿物集合体。 铀石很容易与沥青铀矿相混淆，如肾状的铀石和沥青铀矿，晶体的铀石和呈铀假象的沥青铀矿之间，在形态和物理性质方面都非常相似，因此铀石和沥青铀矿在手标本上很难区别，两者的显著区别在于铀石透明，非均质，反射率偏低，裂纹少；而沥青铀矿不透明，均质，反射率偏高（11—21%），裂纹多，及具同心环带结构。
一、是非题 1，铀属于啊系元素。在室温和其熔点间存在三种同素异形变体（）2，UF6是唯一已知的不含氧的6价鈾化合物（）还有UCl6 3.UN和UC能以任意比例完全混溶（） https://www.doczj.com/doc/0019363348.html,3是6价鈾化合物（） 5.4价鈾离子只在碱性溶液中才会发生水解（） 6.α-UO2是鈾的重量分析法中最常用和称重形式（） 7.采用不同的有原料和不同的生产工艺流程时，所得的UO2的粒度和………() 8.Uc的热导率比UO2打近5倍，使其在高温反应堆中、。。。。。。。。（） 9.大多数金属能被UF6腐蚀（） 二、填空题 1.天然鈾的三种同位素及所占比例 2.绿盐是指 3.水溶液中鈾离子的水解推动力的大小次序是 4.在强力的搅拌下，用过两的双氧水加入又酰溶液，可以制备过氧化鈾写出反应式 5.在硝酸溶液中鈾酰离子主要以三种水合物形式存在，写出三种水合物的形式 6.六水合硝酸鈾酰的分解反应 7.在鈾酰离子和无机酸根形成的配离子中稳定性最高的是 8.AUC在隔绝空气和620C的热分解分应为 9.在铀氟体系中。已知的氟化物有＿＿其中最重要的是＿＿
10.UF6被用于气体扩散分离铀同位素的理由是 11.写出一种制取无水UO2Cl2的反应 12.写出铀硅系的6个相 13.写出铀氧系中的4个热力学稳定氧化物 三、简答题 1.简述金属铀的生产过程。金属铀的主要化学性质及其辐照行为。 2. 简述TBP萃取铀的机理及影响因素 3.简述二氧化铀的制备和曾密方法及主要化学性质 4.简述六氟化铀的制备方法及主要化学性质 5.简述碳化铀的制备方法及与氧、氢、水、氮的反应情况 6.简述鈾的各种硫化物的制备方法 7.简述重铬酸钾发测定的制备方法 8.简述铀的各种价态离子的水解行为 9.简述铀的各种氮化物的制备方法 10.简述四氟化铀的制备方法及主要化学性质
一、铀 623k CO 或H 2, 623K U 38 U+O 2 热 4 UF 6 F 2(NH 4)4[UO 2(CO 3)3] UO 2(NO 3)nH 2 物理性质：银白色金属，熔点1132.3℃，沸点3818℃。 工业上制备： 4222343.1U F M g U M gF kJ +→++ 4222560.7U F C a U C aF kJ +→++ 1.1金属铀的化学性质 化学性质活泼，可以和除惰性气体以外的所有元素反应。在空气中缓慢氧化，生成黑色氧化膜。粉末状铀在空气中能自燃，有时候在水中也能自燃。与水蒸气作用猛烈。 22376()34U H O g UO UH +→+ 1.2铀的氧化物 1.2.1二氧化铀UO 2 UO 2是一种暗红色粉末，比重为10.87，熔点2865℃，它能与许多金属如Th ，Zr ，Bi 和稀土的氧化物生成固溶体。 UO 2动力堆广泛采用的燃料，同时也是制备UF 4的原料。铀以下方法制备得到： 6503222C U O H U O H O ?+???→+
80044233232223()[()]31099C N H U O C O U O N H C O N H O ????→++++ 二氧化铀在强酸中易溶，硝酸能将它氧化为硝酸铀酰UO 2(NO 3)2。 1.2.2八氧化三铀U 3O 8 常见的八氧化三铀为黑色化合物，随着温度不同有时呈暗绿色或橄榄色，它在空气中很稳定，800℃以下组成不发生变化，通常作为铀重量分析中的基准物质。不同氧化态的铀化合物在高温下可转变成U 3O 8，例如如下反应： 500338262C U O U O O >????→+ 8004227382329()621415C N H U O U O N N H H O ????→+++ 1.2.3三氧化铀UO 3 三氧化铀随生成条件的不同，具有无定形和六种晶体结构，各具不同的颜色和特性，据胡所有的铀酸盐、铀酰铵复盐和铀酸铵盐在空气中煅烧，都可以生成三氧化铀。 300370232232221()6262 C U O N O H O U O N O O H O -??????→++ + 1.3铀的氟化物 铀卤化物的挥发性则随铀氧化态的增高而显著变大，三卤化铀难挥发，四卤化铀略有挥发性，六卤化铀则具有很强的挥发性。 1.3.1 六氟化铀 制备方法如下： 300426()()C U F s F U F g ?+???→ UF 6在常温下是近于白色的晶体，有时因夹带杂质呈黄色，在空气中水解而发烟，在1个大气压下，UF 6是不能以液态存在的。UF 6与F 2相似，是一种强氧化剂，与H 2、HCl 、HBr 、烃、卤代烃等都能反应。UF 6与SiO 2会发生反应，所以不能用玻璃器皿装存。它对金属也有很强的腐蚀性，但含Ni 合金对其具有一
铀化合物转化工艺学 1、什么是可裂变核燃料和可转换核素，主要包括那些核素？ 答：可裂变材料：吸收中子裂变后能使净中子数增加，有：235U、239Pu、233U、234U 可转化材料：吸收中子后能转换成可裂变材料，有238U、232Th、240Pu、234U 2、自然界铀有哪些同位素，丰度各是多少？动力反应堆用 什么核燃料？ 答：235U,0.711%(wt);238U,99.283%(wt);234U,0.0058% 天然铀或含235U为1.4%~3.74%的低浓铀 3、什么是核反应堆？包括哪些类型？压水堆的工作原理？ 答：1、核反应堆是一种能维持和控制裂变反应的装置，它能实现核能-热能的转换 2、按中子能量：热堆和快堆 按用途：研究用反应堆、生产反应堆、动力反应堆 按慢化剂剂：1轻水堆包括压水堆和沸水堆2重水 堆 按冷却剂：1、气冷堆2、钠冷堆 3、压水堆电站主要由一回路和二回路两部分组成， 一回路系统的冷却剂从反应堆将热带出，用以产生 蒸汽；二回路系统与常规火力电厂的汽轮发电机系
统相同。 4、核燃料的主要工序？ 1、铀矿石的开采和加工 2、纯化和转化 3、铀同位素分离 4、UF6再转化 5、燃料元件的加工 6、堆内辐照 7、乏燃料后处理 8、铀的再转化和钚的加工 5、核燃料循环的方式包括那些？ 答1、燃料用过不再循环 2、乏燃料经过后处理实现铀在循环 3、乏燃料经后处理实现铀和钚再循环 6、铀转化过程的工艺特点？ 答 1、固体的反应性具有特殊意义 2、固体的形貌及结构与原料有关 3、固体结构处于瞬变状态 4、要求有较高的转化率 5、多数转化反应是在较高温度下进行的 6、转化反应实在含有HF、F2等强腐蚀性的气体中进 行的
地下水中的铀 潘启航 摘要：放射性元素污染是近代发现的一种危害性大的污染类型。它和其他污染物一样可以进入地下水组织，对使用地下水的工农业和人类健康造成重大的影响。调查地下水中的铀元素运动和含量，可以了解其污染途径和源头，从而采取有效的措施治理放射性污染。采用新型的处理方法可以节约成本并完全地消除放射性污染，为核能源的利用提供有力的促进。 关键词：地下水污染放射性污染铀废水 1背景 地下水污染可以分为四大类：有机物污染、无机物污染、微生物污染和放射性元素污染。其中，放射性元素污染是危害性最大，时间最长的一种新型污染，是随着近代的核工业发展而出现的。如铀矿的开采和水冶废水、铀的精制和核燃料制造废水、反应堆运行废水、反应堆燃料的后处理废水、生产放射性同位素产生的废水以及使用放射性同位素的工厂和研究部门产生的废水等，都是带有放射性的污染源。由于处理技术的步伐跟不上核能源的生产过程，有一部分的放射性元素进入环境并造成了污染。这种污染已经成为当前和今后最突出的环境问题之一。 2来源和危害 含铀废水是一类来源广泛的放射性废水，如铀矿的开采和水冶废水、铀的精制和核燃料制造废水、反应堆运行废水、反应堆燃料的后处理废水、生产放射性同位素产生的废水以及使用放射性同位素的工厂和研究部门产生的废水等。 原地浸出采铀是将按一定配方配制好的溶浸液,经注液钻孔注入到天然的含矿含水层中,在水力梯度作用下沿矿层渗流,通过对流和扩散作用,选择性地氧化和溶解铀,形成含铀溶液,经抽液钻孔提升至地表,再进行水冶处理得到所需的铀浓缩物产品。由于我国地浸采铀矿山多采用酸法浸出工艺,采区退役后,地下水中的SO4—2、NO3—、U (VI)、H+和重金属离子等许多组分严重超标。若不及时加以治理,这些污染物便会通过渗透迁移作用威胁下游地下水资源,对工农业的生产和人类的饮水安全造成很大的影响。 我国的铀污染从建国初研究原子弹时期就已经出现了，只是当时没有得到重视。由于正规的铀矿和处理铀矿石的工厂都没有建成，全国开展了大范围的土法炼铀。土法炼铀是把开采出来的铀矿石研碎后，倒进装有稀硫酸的大木桶中溶解，然后用麻布包一道一道地过滤，最后得出少量的初铀。这些过程中剩余下来的硫酸溶液只经过了简单的中和处理后直接进入环境水体中，造成的危害是长久性的。 放射性废水对生态环境和人类健康危害极大，如果任其排放于环境中，就会造成极其严重的后果。放射性废水对环境的污染主要是由其中所含的放射性核素引起的，它们对生物和人体会产生多种损伤和致病效应。放射性废水中的放射性核素通过外辐照和内辐照两条途径对人体发生危害。外辐照包括废水中的辐射体(主要是γ和β射线)直接对人体的辐照以及人在被放射性废水污染的水体中游泳或划船时受到的辐照。废水中的放射性核素进入人体产生内辐照的途径有：饮
铀矿物 目前已发现的铀矿物和含铀矿物约170种以上，其中25—30种具有实用意义列举如下： 沥青铀矿(U3O8) 含U 42—76% 晶质铀矿(U3O8) 含U 55—64% 钙铀云母(Ca(UO2)2P2O8·8H2O) 含U 46—52% 铜铀云母(Cu(UO2)2P2O8·2H2O) 含U 42% 钒钾铀矿K2〔UO2〕2〔VO4〕2·3H2O 含U 42—46% 钒钙铀矿CaO、2UO3V2O5·nH2O 含U 41—48% 钛铀矿(TiO2·U2O3)TiO3，铀石U(SiO4)1-x(OH)4x，硅钙铀矿(H2O)2Ca(UO2)(SiO4)·3H2O 钍矿物 方钍石(Th，U，Ce)O2 含ThO2 70—80% 钍石ThSiO4 含ThO2 48—72% 独居石(Ce，La，Dy)PO4·ThO2 含ThO2 5—10% 沥青铀矿 沥青铀矿(pitchblende)，晶质铀矿的沥青状隐晶质变种。又称非晶铀矿或铀沥青。成分UO2，含U42％～76％，常含铅，不含或微含钍、稀土元素。是提取铀的最主要矿物原料。等轴晶系。矿物外形为胶态肾状、钟乳状、葡萄状或致密块状。沥青黑色，条痕黑色，树脂光泽或半金属光泽。莫氏硬度3～5，比重6.5～8.5。具强放射性。主要产于中、低温热液矿床和沉积、淋积矿床中。 晶质铀矿 uraninite 理想的化学成分为UO2 ，化学成分 U4+mUn6+O2m+3n。晶体属等轴晶系的氧化物矿物。天然矿物中总有部分U(氧化为U(故化学式实际为(UU)O2+，值最大可达0.6。富含U(的土状变种称为铀黑。钍、钇、铈等稀土元素可类质同象替代铀，含量高的分别称为钍铀矿或钇铀矿。晶质铀矿具强放射性，化学成分中总是含有少量的铅、镭和氦，其中铅和氦是铀、钍放射性蜕变的最终稳定产物。镭和地球上的氦都首先是在晶质铀矿中发现的。根据铅铀比和氦铀比可以测定矿物的地质年龄。晶质铀矿具萤石型结构，晶形以立方体或八面体为主，但少见；一般成细粒状产出。黑色，条痕棕黑色。半金属光泽，风化面光泽暗淡。贝壳状断口。摩氏硬度约5.5。比重7.5～10.0。氧化程度深的,颜色趋于暗棕,比重明显偏小。呈致密块状、葡萄状等胶体形态，并具有沥青