第十一章基团保护与活化在药物合成中的作用
- 格式:ppt
- 大小:1.30 MB
- 文档页数:9
药物合成反应综述前言“药物合成反应”是我国药学教育发展中的一个亮点,至今尚未找到国外药学本科中类似的课程实例。
这门课程指导学生在学习完有机化学基础上继续学习的化学药物以及中间体制备中重要的有机合成反应和合成设计原理,为药学的学习打下基础。
药物合成技术是以有机合成药物作为研究对象,主要任务是研究药物合成反应的机制、反应物结构、反应条件与反应方向和反应产物之间的关系,反应的主要影响因素,试剂特点,应用范围与限制等;探讨药物合成反应的一般规律和特殊性质以及各基本反应之间的关系。
这为制药以及药物的研究做出了很大的贡献,同时也为新药的开发以及改进生产工艺打下坚实基础。
关键词:药物合成反应反应机理药物合成反应分类应用特点1药物合成反应分类按官能团的演变规律分类经过化学反应,有机化合物分子中引入某些原子或原子团。
根据引入的原子或基团的不同,药物合成反应可分为卤化、烃化、酰化、缩合、氧化、还原、重排等反应类型。
下面介绍几个在药物合成中的典型的反应,这是合成药物的基本方法。
1.1卤化反应一、卤化反应的概念在有机化合物分子中建立碳-卤键的反应称为卤化反应。
卤素原子的引入可以使有机化合物的理化性质、生理活性发生一定变化,同时它又能容易地转化成其他官能团,或者被还原除去。
因此,卤化反应在药物合成中的应用非常广泛。
二、卤化反应的类型1.加成反应:氯或溴素对烯烃的加成是药物合成中最重要的卤素加成反应。
2.取代反应:有机化合物分子中的氢原子被其他原子或基团所代替的反应称为取代反应。
3.置换反应:有机化合物分子中,氢以外的原子或基团被其他原子或基团所代替的反应称为置换反应。
三、常用卤化剂及其特点1.氯化亚砜:是常用的良好试剂,反应活性较强,可用于醇羟基和羧羟基的氯置换反应,因为反应中生成的氯化氢和二氧化硫均为气体,易挥发除去而无残留物,产品易纯化。
但是,大量的氯化氢和二氧化硫逸出,会污染环境,需进行三废除理。
2.五氯化磷:可将脂肪酸或芳香酸转化成酰氯。
基团保护及其在有机合成中的作用
基团保护是有机合成中的一种重要技术,它可以有效地保护有机物质的活性基团,从而使
其不受其他反应的影响,从而实现有机合成反应的有效性。
基团保护的原理是,在有机合成反应中,将活性基团(如羟基、羧基、氨基等)与一种保护基团(如甲基、乙基、乙氧基等)结合,形成一种新的保护基团,从而使活性基团不受其他反应的影响,从而实现有机合成反应的有效性。
基团保护在有机合成中的作用是非常重要的,它可以有效地保护有机物质的活性基团,从
而使其不受其他反应的影响,从而实现有机合成反应的有效性。
例如,在有机合成中,可
以使用基团保护技术,将羟基保护成甲基羟基,从而使其不受水的影响,从而实现有机合
成反应的有效性。
此外,基团保护还可以用于控制有机合成反应的速度,从而改变有机合成反应的产物组成。
例如,在有机合成中,可以使用基团保护技术,将羟基保护成甲基羟基,从而改变有机合
成反应的速度,从而改变有机合成反应的产物组成。
总之,基团保护是有机合成中的一种重要技术,它可以有效地保护有机物质的活性基团,从而使其不受其他反应的影响,从而实现有机合成反应的有效性,并可以用于控制有机合
成反应的速度,从而改变有机合成反应的产物组成。
因此,基团保护在有机合成中具有重
要的作用。
农药学活化反应的原理
农药学活化反应是指通过化学反应对农药分子进行改变,从而提高其活性或改善其性质。
活化反应的原理可以归结为以下几个方面:
1. 增加杀虫谱:农药活化反应可以引入新的功能基团或改变分子结构,从而增加农药对不同种类病虫害的杀灭能力。
例如,引入氨基甲酸酯或氨基磷酸酯结构可以增强农药对钻孔昆虫的杀灭能力。
2. 提高生物活性:活化反应可以使农药分子具有更好的生物利用度和更高的活性。
例如,通过引入酯结构可提高农药的生物降解性,从而增加其作用时间和储存稳定性。
3. 减少副作用:农药活化反应可以修改分子结构,减轻或消除副作用。
例如,通过改变农药分子的立体结构或引入其他功能基团,可以减少对非靶标物的影响,从而提高农药的选择性。
4. 降解农药残留:活化反应可以使农药分子易于被环境降解,从而减少或消除农药在环境中的残留。
例如,引入亲水性基团可以增加农药的水溶性,促进其在环境中的降解。
总的来说,农药学活化反应的原理是通过化学反应改变农药分子的结构和性质,以提高其活性、选择性和环境友好性。
保护基在药物合成中的应用说起保护基在药物合成中的应用,那可真是一门大学问,跟我平时写小说一样,得讲究个章法,还得有点奇思妙想。
你想啊,药物合成,那可是个精细活儿,跟绣花似的,一针一线都不能出错。
保护基呢,就像是个护花使者,专门保护那些娇贵的官能团,不让它们在合成过程中受到伤害。
咱们先说说这保护基是啥玩意儿。
它啊,就像是个盾牌,能挡住那些不想要的反应,让目标分子能顺利地合成出来。
比如说,醇、酚羟基这些家伙,一不小心就容易跟别的东西反应,那就得给它们穿上“防护服”,成个醚啊、酯啊、缩醛啊、缩酮啊啥的,等合成完了,再把这层“防护服”给脱了。
这过程,就跟咱们小时候穿反穿衣一样,干活儿时穿上,干完了再脱下来。
再说说氨基吧,这家伙也是个难伺候的主儿。
在合成过程中,它也容易跟别人“勾搭”上,那就得给它找个“保镖”,比如酰基、烃基这些,把它们变成酰基衍生物、烃基衍生物啥的。
等合成任务完成了,再把这“保镖”给解雇了,哈哈,开个玩笑,其实就是把保护基给去掉。
这保护基的选择啊,可是个技术活儿。
你得先评估一下那些官能团,看看哪些是不稳定的,需要保护的。
然后啊,你还得考虑保护基的性质,得跟反应条件匹配才行。
不然的话,你这“保镖”还没上场呢,就先跟敌人“同归于尽”了,那可就完蛋了。
有时候啊,你还得用相同的保护基来保护不同的官能团,这就像是给一群孩子穿同样的校服,虽然他们长得不一样,但穿上校服就认不出来了。
等需要区分他们的时候,再把校服给脱了,哈哈,这比喻虽然有点牵强,但意思你应该懂吧。
当然啦,这保护基也不是万能的。
有时候啊,你就是找不到合适的保护基,那咋办呢?这时候啊,你就得调整反应路线,或者重新设计路线,甚至设计出新的不需要保护基的合成路线。
这就像是在写小说时遇到了难题,你得想办法绕过去,或者换个角度去思考,总能找到解决的办法。
在药物合成的实验室里啊,我可是见过不少这样的场景。
那些科研人员啊,一个个都像是魔术师一样,手里拿着试管、烧杯这些“魔法道具”,嘴里念叨着各种化学方程式和反应条件,就像是在施展魔法一样。
药物的结构与药物作用化学药物是具有一定化学结构的物质。
只要化学结构确定,其理化性质也就确定,进入体内后和人体相互作用就会产生一定的生物活性(包括毒副作用)。
化学结构→→→理化性质→→→生物活性/毒副作用一片药的命运第一节药物理化性质与药物活性一、溶解度、分配系数和渗透性对药效的影响药物转运扩散至血液或体液,需要溶解在水中,故要求药物有一定的水溶性(亲水性)。
生物膜主要由磷脂组成,药物要具有一定的脂溶性(亲脂性)。
中庸平衡。
亲水性或亲脂性过高或过低对药效都不利。
药物在体内的吸收、分布、排泄需在水相和脂相(有机相,油相)间多次分配,因此要求药物兼具脂溶性和水溶性。
脂水分配系数:评价药物亲水性或亲脂性大小的标准,用P表示,定义:药物在生物非水相中物质的量浓度与在水相中物质的量浓度之比。
脂水分配系数,脂前水后,所以是脂相除以水相(脂上水下);P值越大,脂相中浓度相对越高,脂溶性越高。
药物分子结构改变对药物脂水分配系数的影响比较大。
引入极性较大的羟基(-OH,脱胎于H2O)时,药物的水溶性加大,脂水分配系数下降5~150倍。
引入吸电子的卤素原子(F、Cl、Br、I),亲脂性增大,脂水分配系数增加;引入硫原子(S,想象硫磺)、烃基(烷基,碳链,如-CH2CH3,火字旁,火上浇油)或将羟基换成烷氧基(如-OCH2CH3),药物的脂溶性也会增大。
生物药剂学分类:溶解性(水溶性)和渗透性(脂溶性)分类特征归属决定因素代表药Ⅰ高水溶性、高渗透性两亲性胃排空速率普萘洛尔、依那普利、地尔硫Ⅱ低水溶性、高渗透性亲脂性溶解速率双氯芬酸、卡马西平、匹罗昔康Ⅲ高水溶性、低渗透性水溶性渗透效率雷尼替丁、纳多洛尔、阿替洛尔Ⅳ低水溶性、低渗透性疏水性难吸收特非那定、酮洛芬、呋塞米B型题【1-2】A.渗透效率B.溶解速率C.胃排空速度D.解离度E.酸碱度生物药剂学分类系统,根据药物溶解性和肠壁渗透性的不同组合,将药物分为四类1.阿替洛尔属于第Ⅲ类,是高水溶性、低渗透性的水溶性分子药物,其体内吸收取决于2.卡马西平属于第Ⅱ类,是低水溶性、高渗透性的亲脂性分子药物,其体内吸收取决于『正确答案』1.A2.B『答案解析』分类体内吸收代表药第I类是高水溶解性、高渗透性的两亲性分子药物,其体内吸收取决于胃排空速率;第Ⅱ类是低水溶解性、高渗透性的亲脂性分子药物,其体内吸收取决于溶解速率;第Ⅲ类是高水溶解性、低渗透性的水溶性分子药物,其体内吸收受渗透效率影响;第Ⅳ类是低水溶解性、低渗透性的疏水性分子药物,其体内吸收比较困难。