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制药工艺学题+答案

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、名词解释

1. 清洁技术:制药工业中的清洁技术就是用化学原理和工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原辅材料、催化剂、溶剂、副产物;设计并采用更有效、更安全、对环境无害的生产工艺和技术。其主要研究内容有:(1)原料的绿色化(2)催化剂或溶剂的绿色化(3)化学反应绿色化(4)研究新合成方法和新工艺路线

2. 全合成制药:是指由化学结构简单的化工产品为起始原料经过一系列化学合成反应和物理处理过程制得的药物。由化学全合成工艺生产的药物称为全合成药物。

3. 半合成制药:是指由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的药物。这些天然产物可以是从天然原料中提取或通过生物合成途径制备。

4. 药物的工艺路线:具有工业生产价值的合成途径,称为药物的工艺路线或技术路线。

5. 倒推法或逆向合成分析:从药物分子的化学结构出发,将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法称为追溯求源法,又称倒推法、逆合成分析法。

6. 类型反应法:是指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行药物合成设计的思考方法。包括各类化学结构的有机合成物的通用合成法,功能基的形成、转换、保护的合成反应单元等等。对于有明显类型结构特点和功能基的化合物,常常采用此种方法进行设计。

7.Sandmeyer 反应:重氮盐用氯化亚铜或溴化亚铜处理,得到氯代或溴代芳烃:

8.“一勺烩”或“一锅煮” :对于有些生产工艺路线长,工序繁杂,占用设备多的药物生产。若一个反应所用的溶剂和产生的副产物对下一步反应影响不大时,往往可以将几步反应合并,在一个反应釜内完成,中间体无需纯化而合成复杂分子,生产上习称为“一勺烩”或“一锅煮” 。改革后的工艺可节约设备和劳动力,简化了后处理。

9. 质子性溶剂:质子性溶剂含有易取代的氢原子,既可与含负离子的反应物发生氢键结合产生溶剂化作用,也可与负离子的孤电子对配位,或与中性分子中的氧原子(或氮原子)形成氢键,或由于偶极矩的相互作用而产生溶剂化作用。质子性溶剂有水、醇类、乙酸、硫酸、多聚磷酸、氢氟酸- 氟化锑(HF-SbF3)、氟磺酸-三氟化锑(FSQH—SbF3)、三氟醋酸(CF s COOH以及氨或胺类化合物等。

10. 非质子性溶剂:非质子性溶剂不含易取代的氢原子,主要靠偶极矩或范德华力的相互作用而产生溶

剂化作用。非质子溶剂又分为非质子极性溶剂和非质子非极性溶剂(或惰性溶剂)。非质子性极性溶剂

有醚类(乙醚、四氢呋喃、二氧六环等)、卤素化合物(氯甲烷、氯仿、二氯甲烷、四氯化碳等)、酮类(丙酮、甲乙酮等)、含氮烃类(硝基甲烷、硝基苯、吡啶、乙腈、喹啉)、亚砜类(二甲基亚砜)、酰胺类(甲酰胺、二甲酰胺、N-甲基吡咯酮、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺等)。芳烃类(氯苯、苯、甲苯、二甲苯等)和脂肪烃类(正已烷、庚烷、环己烷和各种沸程的石油醚)一般又称为惰性溶剂。

11. 相转移催化剂:相转移催化剂的作用是由一相转移到另一相中进行反应。它实质上是促使一个可溶

于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反应。常用的相转移催化剂可分为鎓

盐类、冠醚类及非环多醚类等三大类。

12. 中试放大:中试放大是在实验室小规模生产工艺路线的打通后,采用该工艺在模拟工业化生产的条

件下所进行的工艺研究,以验证放大生产后原工艺的可行性,保证研发和生产时工艺的一致性。中试放大的目的是验证、复审和完善实验室工艺所研究确定的反应条件,

13. 放大效应:在未充分认识放大规律之前,由于过程规模变大造成指标不能重复的现象称为放大现象” 一般来说,放大效应多指放大后反应状况恶化、转化率下降、选择性下降、造成收率下降或产品

质量劣化的现象。

14. 原子经济性反应:“原子经济反应”是绿色化学的指导思想,其主要内容是在获取新物质的过程

中充分利用每个原料原子,使原料中的每一个原子都转化成产品,不产生任何废弃物和副产品,实现“零

排放”,不仅充分利用资源,而且不产生污染。

15. 绿色制药生产工艺:是在绿色化学的基础上开发的从源头上消除污染的生产工艺。这类工艺最理想

的方法是采用原子经济反应”,绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿

色化而开展的。

16 ?生化需氧量(BOD):生化需氧量(BOD)是指在一定条件下微生物分解水中有机物时所需的氧量,单位为mg/L。微生物分解有机物的速度与程度和时间有直接的关系。在实际工作中,常在20 C的条件下,将废水培养5日,然后测定单位体积废水中溶解氧的减少量,即5日生化需氧量,常用BOD5表示。BOD反映了废水中可被微生物分解的有机物的总量,其值越大,表示水中有机物越多,水体被污染的程度越高。17. 化学需氧量(COD):化学需氧量(COD),是指在一定条件下用强氧化剂(K2Cr26或KMnO q)氧化废水中的污染物所消耗的氧量,单位为mg/L。标记COD Cr或COD MA,我国的废水检验标准规定以重铬酸

钾作氧化剂,一般为COD Cr。

二、填空

1. 在设计药物的合成路线时,首先应从_____________________ 入手,然后根据其__________ 特点,采取相

应的设计方法。

2. _____________________________________________________________ 在考虑合理安排工序次序时,应该把价格较贵的原料放在________________________________________________ 使用。

3. __________________________________ 工业生产上愿意采用反应,可稳定生产,减轻操作个人劳动强度。

4 .抗炎药布洛芬的结构式是 ___________________ ,

5. 选择工艺路线,首先应考虑每一合成路线所用的各种原辅材料的来源、规格和供应情况,其基本要

求是______________________ 。

6. 反应后处理多为 __________ 过程,

7. 在进行重结晶溶剂的选择时, ______ 首先可以

,其次可以进行 __________________

试验,其经验通则是_____________________ 。

8. 平行反应(又称竞争性反应)中,我们一般将在生产上需要的反应称为 ___________ ,其余称为

9. 当药物存在多晶型时,用不同的_________________ 进行重结晶,得到产品的晶型不同。

10. 最适宜温度的确定应从 ____________________ 入手,综合分析正、副反应的规律、反应速度与温度的

关系,以及经济核算等进行通盘考虑。

11. 常用的相转移催化剂分为 ________________ 、________________ 、_____________ 等三大类。

12. ___________________________ 中试放大的目的是、___________ 和实验室工艺(又称小试验)所研究确定的反应条件与反应后处理的方法。

则不利于化学反应。

18. 消除环境污染的根本措施是

三、单选

1. 最理想的工艺路线是

在考虑合理安排工序次序时,通常把价格较贵的原料放在何处使用。

5.在工业生产上可稳定生产,减轻操作劳动强度的反应类型是

9. 可逆反应属于

10. 平行反应属于

A. 连续反应

B. 复杂反应

C. 基元反应

D. 简单反应

11. 在溶剂的作用描述中,不正确的是

A. 使反应分子能够分布均匀、增加分子间碰撞和接触的机

会、

有利于传热和散热。

B. 溶剂必须是易挥发的

C. 溶剂必须是惰性的,不能与反应物或生成物反应

D. 溶剂直接影响化学反应的反应速度、反应方向、反应深

度、

产品构型等 12. 在重结晶溶剂的选择原则中,不正确的是

13. 中试放大阶段制备中间体及成品的批次一般不少于 产资料。

_____________ 批,以便积累数据,完善中试生

14. 中试放大规模一般是小试规模的

倍,

15. 根据药品剂量和疗程的长短,中试药品数量一般为 kg 。

16. 制药等精细化工行业一般依靠

放大来完成。

17. 可以加速传热和传质过程, 减少物料团之间温度差、

浓度差, 从而有利于化学

反应。

A. 直线型

B. 交叉型

C. 汇聚型

D. 对称型

2. 从收率的角度看,应该把收率低的单元反应放在 A. 前头

B. 中间

C. 后边

D. 都可

3. 从收率的角度看,应该把收率高的反应步骤放在 A. 前头

B. 中间

C. 后边

D. 都可

4. A. 前头

B. 中间

C. 后边

D. 最后

A. 平顶型

B. 尖顶型

C. 直线型

D. 汇聚型

6. 工艺的后处理过程一般属于的过程是 A. 化学

B. 物理

C. 物理化学

D. 生物

7. 可以使用类型反应法设计药物工艺路线的药物是 A . 黄连素

B. 克霉唑

C. 鹰瓜豆碱

D. 己烷雌酚

8. 可以使用分子对称法设计药物工艺路线的药物是 A .鹰瓜豆碱

B. 克霉唑

C. 氨甲环酸

D. 布洛芬

A. 复杂反应

B. 平行反应

C. 基元反应

D. 简单反应

A. 溶解度必须很大

B. 溶剂必须是惰性的

C. 溶剂的沸点不能高于被重结晶物质的熔点

D. 溶剂必须容易和重结晶物质分离 13. 在重结晶溶剂的选择原则中,不正确的是 A. 溶剂必须是活泼的

B. 溶剂的沸点不能高于被重结晶物质的熔点

C. 杂质的溶解度或是很大或是很小

D. 溶剂必须容易和重结晶物质分离 14. 在重结晶溶剂的选择原则中,正确的是 A. 杂质的溶解度必须很大 B. 杂质的溶解度必须很小

C. 被重结晶物质在该溶剂中的溶解度曲线必须相当平稳

D. 被重结晶物质在该溶剂中的溶解度曲线必须相当陡 15. 属于质子性溶剂的是

16. 属于非质子性溶剂的是

17.溶剂对化学反应的影响,叙述不正确的是

列哪个图可以表示爆炸型反应中温度和反应速度的关系?

21. 列哪个图可以表示催化反应中温度和反应速度的关系? 22. 钯碳催化剂的用量一般为 A. 1%

B. 2%

C. 5%

D. 10%

23. 列哪个物质可以作为酸催化剂 A. 三乙胺

B. 吡啶

C. AlCl 3

D. NaH

24. 属于非离子型相转移催化剂的是

A. 18-冠-6

B. 四丁基溴化铵

C. 三乙胺

D. P 2O 5

A. 乙酸

B. 乙醚

C. DMF

D. 氧六环

A. 乙醇

B. 乙醚

C. 乙酸

D.

A. 溶剂对离子型反应影响较大。

B. 溶剂对自由基反应影响较大

C. 影响化学反应的方向。

D. 影响化学反应的速度

18. Wittig 试剂和醛类或不对称酮类反应时,在下列哪种溶剂中顺式产物最多

A. DMF

B. PhH

C. THF

D.

EtOH

19. Wittig 试剂和醛类或不对称酮类反应时,在下列哪种溶剂中反式产物最多 A. DMF

B. PhH

C. THF

D. EtOH

20.

25. 不属于相转移催化剂的是

A. 二乙胺

B. 四丁基溴化铵

C. 聚乙二醇

D. 三乙胺

26. 毒性较大的相转移催化剂是

A. 聚乙二醇

B. 四丁基溴化铵

C. 三乙胺

D. 18-冠-6

27. 化学反应工程学认为导致反应收率降低的原因是

A. 返混

B. 搅拌不均匀

C. 温度滞后

D. 反应器存在有死角

28. 中试研究中的过渡试验不包括的是

A. 原辅材料规格的过渡试验

B. 反应条件的极限试验

C. 设备材质和腐蚀试验

D. 后处理的方法试验

29. 假设四个工序的收率分别Y1

、Y2、Y3

Y4,则车间的总收率为

A. Y1+ Y2+ Y3+

Y4

B. Y1 Y2 Y3 Y4

C. Y1+ Y2)(Y3+Y4)

D. Y1Y2+ Y3 Y4

30. 单程转化率和总转化率的关系是

A. 单程转化率= 总转化率

B. 单程转化率> 总转化率

C. 单程转化率< 总转化率

D. 不确定

31. 关于中试放大的规模,下列叙述正确的是

A. 比小型试验规模放大50?100倍

B. 比小型试验规模放大500?1000倍

C. 比小型试验规模放大10~50倍

D. 比小型试验规模放大100~500倍32.对于工艺技术尚未成熟或腐蚀性大的车间,年操作时间一般是

A. 330 天

B. 360 天

C. 300天

D. 200 天

33. 列哪种材质适合储存浓硫酸

A. 玻璃钢

B. 铁质

C. 铝质

D. 都可以

34. 适合碱性介质反应的反应釜是

A. 搪瓷玻璃

B. 铸铁

C. 不锈钢

D. 都可以

35. 针对制药厂排出的“三废” ,下列说法正确的是

A. 化学好氧量高

B. 生化耗氧量高

C. 化学好氧量和生化耗氧量都高

D. 化学好氧量和生化耗氧量都不高

36. 关于药厂“三废”的论述,正确的是

A. 综合治理“三废”很容易

B. 三废”也是一种“资源” ,可回收利用

C. 仅用物理方法就可彻底治理“三废”

D. 生物法可以去除废水中的所有污染物

37. 属于第一类污染物的是A. 硫

化物 B. 挥发酚 C. 总铬

( D. 氰化物

四、简答

1. 在进行工艺路线的优化过程中,如何确定反应的配料比?

合适的配料比,既可以提高收率,降低成本,又可以减少后处理负担。选择合适配料比首先要分析要进行的化学反应的类型和可能存在的副反应,然后,根据不同的化学反应类型的特征进行考虑。一般可根据以下几方面来进行综合考虑。

(1) 凡属可逆反应,可采用增加反应物之一的浓度,通常是将价格较低或易得的原料的投料量较理论值多加5%~20%不等,个别甚至达二三倍以上,或从反应系统中不断除去生成物之一以提高反应速度和增加产物的收率。

(2) 当反应生成物的产量取决于反应液中某一反应物的浓度时,则增加其配料比、最合适的配料比应符合收率较高和单耗较低的要求。

(3) 若反应中有一反应物不稳定,则可增加其用量,以保证有足够的量参与主反应。

(4) 当参与主、副反应的反应物不尽相同时,可利用这—差异,通过增加某一反应物的用量,增强主反应的竞争能力。

(5) 为了防止连续反应( 副反应) ,有些反应的配料比宜小于理论量,使反应进行到一定程度停止。

2. 反应溶剂对化学反应的影响有哪些?

反应速度、反应方向、反应深度、产品构型等。

3. 影响药物合成工艺的反应条件和影响因素有哪些?

配料比与反应物浓度、溶剂、催化、能量的供给、反应时间及反应终点的监控、后处理、产品的纯化和检验

4. 反应终点的确定方法有哪些?TLC确定反应终点的原则是什么?

答: (1)反应终点的控制,主要是控制主反应的完成;测定反应系统中是否尚有未反应的原料(或试剂)存在;或其残存量是否达到一定的限度。

(2)在工艺研究中常用薄层色谱(TLC)或纸色谱、气相色谱或液相色谱等来监测反应。一般也可用简易快速的化学或物理方法,如测定其显色、沉淀、酸碱度、相对密度、折光率等手段进行监测。

(3)实验室中常采用薄层色谱(TLC) 跟踪检测,判断原料点是否消失或原料点几乎不再变化,除了

产物和原料外是否有新的杂质斑点生成,这些信息可以决定是否终止反应。①原料点消失说明原料反

应完全。② 原料点几乎不再变化,说明反应达到平衡。③有新的杂质斑点,说明有新的副反应发生或

产物发生分解。在药物合成研究中,常发现反应进行到一定程度后,微量原料很难反应完全,继续延长反应时间,则会出现新的杂质斑点的现象。

试验中一般在原料消失时或原料斑点几乎不变而末出现新的杂质斑点时停止反应,进行后处理。

5. 何为相转移催化剂,作为相转移催化剂所需具备那几个条件?

答:相转移催化剂是使反应物由一相转移到另一相中进行反应,它实质上是促使一个可溶于有机溶剂的底物和一个不溶于此溶剂的离子型试剂两者之间发生反应。相转移催化应用于非极性溶剂中具有反应

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