第一章 化学药物合成路线的设计方法
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制药工艺学知识点总结设计药物合成路线的方法:类型反应法、分子对称法、逐步综合法、追溯求源法(逆合成分析法)逆合成习题杂环章节①②③Hantzsch 吡啶合成法二、书本重要反应1. P15益康唑(为上面的第1题)2.P16克霉唑3. P20普萘洛尔4. P29盐酸苯海索5. P36美托洛尔6. P41 三氟拉嗪7. P47克霉唑8. P51 呋喃丙胺(即为上面的第7题)9. P75 罗格列酮,吡格列酮10. P82 乙胺嘧啶名词解释1.硫酸脱水值(Dehydrating value of sulfuric acid, D. V. S.):混酸硝化反应终了时废酸中硫酸和水的比值。
D. V. S.=混酸中的硫酸(%)/废酸中的水量(%)2.绿色化学:又称环境友好化学,环境无害化学或清洁化学,是指涉及和生产没有或只有尽可能小的环境负作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。
3.原子经济性:高效的有机合成应最大限度的利用原料分子中的每一个原子,使之结合到目标分子中以实现最低排放甚至零排放。
原子经济性可用原子利用率来衡量。
原子利用率:原子利用率%=(预期产物的分子量/全部反应物的分子量总和)×100%4.环境因子(E):E因子是以化工产品生产过程中产生的废物量的多少来衡量合成反应对环境造成的影响。
E-因子=废物的质量(kg)/预期产物的质量(kg)环境商(EQ):环境商(EQ)是以化工产品生产过程中产生的废物量的多少、物理和化学性质及其在环境中的毒性行为等综合评价指标来衡量合成反应对环境造成的影响。
EQ = E×Q 式中E为E-因子,Q为根据废物在环境中的行为所给出的对环境不友好度。
5.离子液体:室温离子液体简称离子液体,就是在温和的条件下,这种液体完全是由离子构成的。
6.TEBA:苄基三乙基氯化铵(CH3CH2)3N+CH2PhC-TBA:四丁基碘化铵(C4H9)4N+I-或者四丁基硫氢化铵(C4H9)4N+HSO4-18-冠醚-6(简写18-C-6)二苯基18-冠醚-6 二环己基18-冠醚-67.D/L:表示分子的构型,根据与参考化合物D-或L-甘油醛的构型的实验化学关联而确定,常用于氨基酸和糖类的命名,但最好还是使用R和S表示。
《化学制药工艺学》期中考复习材料(仅供参考)(水平有限,答案如有不妥之处,请自行更正)绪论1.设计一个药物的合成工艺路线时,应考虑的因素。
(课本p.3第3段)答: 应考虑这些反应是否能行得通且化学合成途径简洁,原材料是否容易得到,操作方法是否符合实际生产,产品质量是否有保障,成本和安全问题是否合理,对环境是否有负面影响。
第一章化学药物合成路线的设计方法1.设计方法:1)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。
对于有明显类型结构持点以及官能团特点的化合物,可以采用此法进行设计。
2)分子对称法:有许多具有分子对称性的药物可以在同一步反应中,用分子中相同的两个部分进行合成.3)逐步综合法:基本骨架的构成和功能基的生成、保护与转化4)追溯求源法2.邻位效应的概念及其在药物合成中的作用。
(课本P.11)答:邻位效应,指苯环内相邻取代基之间的相互作用,使基团的活性和分子的物理化学性能发生显著变化,邻位反应较其他位置困难的一种效应。
在药物合成路线设计中可以利用此效应,以减少邻位体的生产而获得高比例的对位体。
3.使基团活化的途径。
(课本p.12)1)分子中引入供电子基团,使其中的某些基团易发生亲电取代反应;2)在a-碳上引入吸电子基,以提高a-碳上氢的反应活性3)采取增强分子中反应中心碳原子的正电性或增强亲核试剂负电性的活化方法,提高亲和取代反应的速率和收率;4)加入催化剂;改变反应条件。
4.利用追溯求源法(即逆合成分析法)设计药物合成路线时,药物分子中结合点“切断”的基本要点。
(课本P.14)。
答:基本要点:1)一般在目标分子中有官能团的地方进行切断;2)在有支链的地方进行切断3)切断后得到的“合成子”应该是合理的;4)一个好的切断同时也要满足有合适的反应机理、最大可能的简化、能给出认可的原料。
第二章炭-氮键的合成1.卤代烃和氨或胺的反应:此法不适用伯胺的合成。
不过这个方法不适用于脂肪族仲胺的合成,脂肪族仲胺一般都是用酰胺还原胺化的方法制备。
1、药物合成工艺路线设计方法:类型反应法分子对称法追溯求源法模拟类推法2、类型反应法:指利用常见的典型有机化学与合成方法进行合成路线设计的方法。
分子对称法:具有分子对称性的化合物往往由两个相同的分子经化学合成反应制得,或可以在同一步反应中将分子的相同部分同时构建起来。
追溯求源法(倒推法、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缘的思考方法。
模拟类推法:从初步的设想开始,通过文献调研,改进他人尚不完善的概念和方法来进行药物工艺路线设计。
3、平顶型反应:反应条件易于控制,可减轻操作人员的劳动强度。
P39 图2-1尖顶型反应:反应条件苛刻,条件稍有变化收率就会下降;与安全生产技术、三废防治、设备条件等密切相关。
4、一勺烩(一锅合成):在合成步骤改变中,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,可将两步或几步反应按顺序,不经分离,在同一反应罐中进行,习称“一勺烩”5、常见的设备材质:铁、铸铁、搪玻璃、陶瓷、不锈钢6、①可逆反应:特点:正反应速率随时间逐渐减少,逆反应速率随时间逐渐增大,直到两个反应速率相等,反应物和生成物浓度不再随时间而发生变化。
可以用移动方法来破坏平衡,以利于正反应的进行,即设法改变某一物料的浓度来控制反应速率。
平行反应(竞争性反应):级数相同的平行反应,其反应速率之比为一定常数,与反应物浓度及时间无关。
即不论反应时间多长,各生成物的比例是一定的。
可通过改变温度、溶剂、催化剂等来调节生成物的比例。
②工业生产的合适配料比确定:A凡属可逆反应,可采取增加反应物之一的浓度(即增加其配料比),或从反应系统中不断除去生成物之一的办法,以提高反应速率和增加产物的收率。
B当反应生成物的生成量取决于反应液中某一反应物的浓度时,则增加其配料比。
C倘若反应中,有一反应物不稳定,则可增加其用量,以保证有足够量的反应物参与反应。
D当参与主、副反应的反应物浓度不尽相同时,利用这一差异,增加某一反应物的用量,以增加主反应的竞争能力。