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2025年大学化学制药技术(化学制药工艺)试题及答案
(考试时间:90分钟 满分100分)
班级______ 姓名______
第I卷(选择题 共40分)
答题要求:本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。
1. 化学制药工艺中,以下哪种反应类型常用于制备药物的关键中间体?( )
A. 加成反应 B. 取代反应 C. 氧化反应 D. 还原反应
2. 对于药物合成路线的设计,首要考虑的因素是( )
A. 反应条件温和 B. 原料成本低 C. 产品收率高 D. 符合绿色化学原则
3. 在化学制药工艺中,催化剂的作用是( )
A. 提高反应速率 B. 降低反应温度 C. 增加产品纯度 D. 改变反应平衡
4. 以下哪种溶剂在药物合成中具有良好的溶解性且毒性相对较低?( )
A. 二氯甲烷 B. 甲醇 C. 水 D. 甲苯
5. 化学制药工艺中,反应溶剂的选择不影响( )
A. 反应速率 B. 产品质量 C. 设备腐蚀 D. 药物疗效
6. 对于一个新的药物合成路线,进行工艺优化时首先要考虑优化的是( )
A. 反应时间 B. 反应温度 C. 原料配比 D. 催化剂用量
7. 在药物合成中,若要提高反应的选择性,可采取的措施是( )
A. 增加反应物浓度 B. 延长反应时间 C. 选择合适的催化剂 D. 升高反应温度
8. 化学制药工艺中,以下哪种分离方法常用于固体药物与溶液的分离?( )
A. 过滤 B. 萃取 C. 蒸馏 D. 离子交换
9. 对于药物合成中的多步反应,以下哪种说法正确?( )
A. 每一步反应的收率对总收率影响不大 B. 总收率等于各步反应收率之和
C. 总收率等于各步反应收率之积 D. 反应步骤越多,总收率越高
10. 在化学制药工艺中,对反应设备的材质要求主要取决于( )
A. 反应类型 B. 反应温度 C. 反应物性质 D. 产品产量
11. 以下哪种药物合成工艺属于半合成工艺?( )
A. 从天然产物提取有效成分进行结构修饰 B. 以简单化合物为原料经多步反应合成
C. 利用生物技术合成 D. 直接从矿石中提取药物成分
12. 化学制药工艺中研究反应动力学的目的是( )
A. 确定反应的最佳温度 B. 了解反应速率与各因素的关系
C. 优化反应设备 D. 提高产品质量
13. 在药物合成中,若反应体系中有水存在,可能会导致( )
A. 反应速率加快 B. 产品纯度提高 C. 副反应增加 D. 设备腐蚀减缓
14. 化学制药工艺中,以下哪种方法可用于测定反应的转化率?( )
A. 气相色谱法 B. 紫外可见分光光度法 C. 酸碱滴定法 D. 电位分析法
15. 对于药物合成路线中的关键反应,应重点研究( )
A. 反应的副产物 B. 反应的后处理方法 C. 反应的优化条件 D. 反应的原料来源
16. 在化学制药工艺中,以下哪种操作属于单元操作?( )
A. 反应釜的搅拌 B. 药物的精制 C. 原料的预处理 D. 以上都是
17. 化学制药工艺中,选择反应溶剂时不需要考虑的因素是( )
A. 溶剂的价格 B. 溶剂的颜色 C. 溶剂的沸点 D. 溶剂的极性
18. 对于药物合成中的放大反应,需要注意的是( )
A. 反应条件可随意改变 B. 设备的材质和尺寸对反应的影响
C. 只关注产品收率 D. 忽略反应时间的变化
19. 在化学制药工艺中,以下哪种物质可作为缚酸剂使用?( )
A. 氢氧化钠 B. 盐酸 C. 碳酸钠 D. 硫酸
20. 化学制药工艺中,研究药物的稳定性主要是为了( )
A. 确定药物的有效期 B. 提高药物的疗效 C. 降低药物的成本 D. 改善药物的溶解性
第II卷(非选择题 共60分)
答题要求:本大题共5小题,共60分。请根据题目要求,在相应位置作答。
21. (10分)简述化学制药工艺中绿色化学的主要原则,并举例说明如何在药物合成中体现这些原则。
22. (12分)在药物合成中,反应溶剂的选择至关重要。请阐述选择反应溶剂时需要考虑的几个方面,并各举一例说明。
23. (12分)以某一具体药物为例,说明化学制药工艺中如何进行反应路线的设计与优化。
24. (13分)阅读以下材料:在某药物合成工艺中,最初采用的反应条件下产品收率较低且杂质较多。经过研究发现,反应温度对反应影响较大,当温度升高时,反应速率加快,但副反应也增多。同时,原料的配比也会影响产品质量。现有一批原料,计划通过优化反应条件来提高产品质量和收率。请根据上述材料回答以下问题:
(1)分析反应温度对该药物合成反应的影响。(6分)
(2)说明如何通过调整原料配比来改善产品质量。(7分)
25材料:某药物合成过程中,涉及到一个关键的取代反应,其反应方程式为:A + B → C。在最初的工艺条件下,反应收率仅为50%,且生成多种副产物。经过工艺优化,采用了新的催化剂,并调整了反应温度和时间,收率提高到了80%,副产物明显减少。请根据上述材料回答以下问题:
(1)分析原工艺条件下反应收率低且副产物多的可能原因。(6分)
(2)阐述新的工艺优化措施是如何提高反应收率和减少副产物的。(7分)
答案:1. B 2. D 3. A 4. C 5. D 6. C 7. C 8. A 9. C 10. C 11. A 12. B 13. C 14. A 15. C 16. D 17. B 18. B 19. C 20. A
21. 绿色化学的主要原则包括:原子经济性,即尽量使反应物的原子全部转化为目标产物,减少废弃物的产生;使用无毒无害的原料;采用温和的反应条件,减少能源消耗和环境污染;设计可降解的产品等。例如在某药物合成中,采用催化加氢反应替代传统的化学还原反应,提高了原子经济性,减少了废弃物排放。
22. 选择反应溶剂时需考虑:溶解性,如乙醇可溶解多种有机化合物,常用于溶解反应物;沸点,沸点适中便于分离,如甲苯沸点110℃左右,易于蒸馏分离;极性,非极性溶剂适用于非极性反应体系,如正己烷用于一些非极性有机反应;安全性,水是安全且常用的溶剂,无毒无污染成本低。
23. 以阿司匹林为例,设计反应路线时先考虑以水杨酸和乙酸酐为原料,通过酰化反应制备。优化时,研究不同催化剂对反应速率和收率的影响,选择合适的催化剂;调整反应温度和时间,找到最佳反应条件,提高产品纯度和收率。
24. (1)温度升高反应速率加快,但副反应增多,导致产品收率低且杂质多。(2)根据反应特点和产品要求,精确计算原料配比,使反应物充分反应,减少未反应原料残留,从而改善产品质量。
25. (1)原工艺条件下可能是催化剂活性不足,无法有效促进主反应进行,导致收率低;反应温度和时间不合适,使得副反应更容易发生,产生多种副产物。(2)新的催化剂活性高,能更高效地催化主反应;调整反应温度和时间,使反应更接近最佳反应条件,主反应充分进行,副反应受到抑制,从而提高了反应收率和减少了副产物。
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