药物合成学习题.doc

《药物合成技术》

习 题 集

适用于制药技术类专业

河北化工医药职业技术学院 李丽娟
二00六年七月

第一章 概论
一、本课程的学习内容和任务是什么？学好本课程对从事药物及其中间体合成工作有何意义？
二、药物合成反应有哪些特点？应如何学习和掌握？
三、什么是化学、区域选择性？举例说明。
四、什么是导向基？具体包括哪些类型？举例说明。
五、药物合成反应有哪些分类方法？所用试剂有哪些分类方法？举例说明。
六、查资料写一篇500字左右的短文，报道药物合成领域的新技术及发展动态？
第二章 卤化技术（Halogenation Reaction）
一、简答下列问题
1．何为卤化反应？按反应类型分类，卤化反应可分为哪几种？并举例说明。
2．在药物合成中，为什么常用卤化物作为药物合成的中间体？
3.在较高温度或自由基引发剂存在下，于非极性溶剂中，Br2和NBS都可用于烯丙位和苄位的溴取代，试比较它们各自的优缺点。
4.比较X2、HX、HOX对双键离子型加成的机理、产物有何异同，为什么？
5.解释卤化氢与烯烃加成反应中，产生马氏规则的原因（用反应机理）。为什么Lewis酸能够催化该反应？
6．解释溴化氢与烯烃加成反应中，产生过氧化效应的原因？
7．在羟基卤置换反应中，卤化剂（HX、SOCl2、PCl3、PCl5）各有何特点，它们的使用范围如何？
二、完成下列反应

三、为下列反应选择合适的试剂和条件，并说明原因。

四、分析讨论
1． 试预测下列各烯烃溴化（Br2/CCl4）的活性顺序。

2．在乙胺嘧啶中间体对氯氯苄的制备中，有如下两条路线，各有何特点？试讨论其优缺点。

3．以下是三种制备溴乙烷的方法，其中哪种适合工业生产，哪种适合实验室制备？

4．在氯霉素生产过程中，对-硝基-α-溴代苯乙酮的制备时，
（1）反应有无催化剂？若有，属于哪种催化剂？
（2）将对硝基苯乙酮与溶于氯苯中,加热至24-25℃，滴加少量溴，当有HBr生成并使反应液变色则可继续加溴，否则需升温至50℃直至反应开始方可继续滴加溴，为什么？
（3）反应毕开大真空排净溴化氢，反应过程中溴化氢也不断移走，是不是移得越净越有利于反应？为什么？
（4）生产过程中，影响因素有哪些？
第三章 烷基化技术
(Hydrocarbylation Reaction ,Alkylation)
一、解释概念及简答
1．常用的烃化剂有哪些？进行甲基化及乙基化时，应选择哪些烃化剂？引入较大烃基时应选用哪些烃化剂？
2．什么叫相转移催化反应？其原理是什么？采用相转移催化技术有什么优点？
3．利用Gabriel反应与Delepine反应制备伯胺时，有什么相同与不同点？
4．什么是羟乙基化反应？在药物合成中有什么特别的意义？
5．进行F-C烃化反应时，芳香族化合物结构、卤代烃对反应有何影响？常用哪些催化剂？如何选择合适的催化剂。
6．若在活性亚甲基上引入两个烃基，应如何选择原料和操作方法？并解释原因。
二、利用Williamson法制混合醚时，应合理选择起始原料及烃化试剂，试设计下列产品的合成方法，并说明原因，掌握其中的规律。

三、完成下列反应

四、为下列反应选择适当的原料、试剂和条件，并说明依据。

五、利用所给的原料，综合所学知识合成下列产品
1．以甲苯、环氧乙烷、二乙胺为主要原料，选择适当的试剂和条件合成局麻药盐酸普鲁卡因。

2．以乙苯为主要原料，选择适当的试剂和条件合成氯霉素中间体 对硝基-α-胺基苯乙酮盐酸盐。

3．以对硝基甲苯、乙酰胺基丙二酸二乙酯、环氧乙烷为主要原料选择适当的试剂和条件合成抗肿瘤药消卡芥。

六、设计下列化合物的最佳合成路线（要求用简单、易得的起始原料）

第四章 酰化技术(Acylation Reaction)
一、回答下列问题
1．何为酰化反应？常用的酰化剂有哪些？它们的酰化能力、应用范围以及在使用上有何异同？
2．羧酸和醇的酯化反应有何特点？加速反应和提高收率都有哪些方法？总结酯化反应的其他方法，并用实例加以说明。
3．羧酸法酯化反应常用的催化剂有哪些？各有何特点？为什么叔醇和酚不宜用羧酸作酰化剂？要酰化酚类应用哪些方法？
4．何为活性酯、活性酸酐？它们的结构各有什么特点？在O、N、C的酰化中有哪些应用？
5．胺类化合物的酰化活性一般有什么规律？
6．在Friedel-Crafts酰化反应中，酰化剂的结构、被酰化物的结构、催化剂、溶剂这些因素对反应有何影响？并举例说明问题。
7．为什么用酰氯进行氧酰化和氮酰化时，反应中要加碱？用哪些碱？这些反应在操作上有哪些特点？
二、完成下列反应
1

2

4
3

5

6

7

8

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12

13

14

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三、给下列反应选择合适的条件
1

2

4
3

5
四、讨论及回答问题
1．下述反应可采用（1）加催化量的硫酸加热回流；（2）用甲苯带水，两种方法哪种优先？为什么？
2．讨论活性
（1） 酰化剂

（2） 被酰化物

3．在利尿药氯噻酮的中间体对氯苯甲酰苯甲酸的制备中，为什么1mol的邻苯二甲酸酐要用2.4mol的AlCl3为催化剂？若付—克酰化反应中用酰氯为酰化剂，催化剂AlCl3的用量如何？反应结束后，产物如何从反应液中分离？

4．氯霉素生产中，对硝基―α―乙酰氨基苯乙酮制备时，
（1）何为酰化剂？
（2）除加酰化剂外，还加哪种试剂？加料顺序如何？为什么？
（3）此反应的主要副反应有哪些？生产上是如何避免的？
（4）检测弱点的方法是什么？此方法的基本原理是什么？
（5）生产过程影响该反应的因素有哪些？生产中应如何控制反应条件？
5．结合头孢拉定的生产过程，说明混合酸酐不制备方法、特点及应用中的注意事项。
6．半合成青霉素和半合成头孢菌素的制备方法有哪些？简要说明各方法的特点。
五、以下列所给的的物质为主要原料，加上适当的试剂和条件，合成下列产物
1． 由甲苯合成（A）、（B）
2． 由水杨酸、对硝基苯酚合成解热镇痛药（C）
3． 环氧乙烷、甲胺（CH3NH2）、甲苯合成镇痛药盐酸派替啶（D）
4．环氧乙烷、四氢呋喃、苯乙腈合成止咳药咳必清（E）

第五章 缩合反应（Condensation Reaction）
一、 什么叫缩合反应？缩合反应在药物合成中有哪些方面的应用？
二、 以丙酮用氢氧化钡（或醇盐）作催化剂的缩合为例，说明其发生羟醛缩合反应的机理。
三、 氯霉素生产过程中，对硝基―α―乙酰氨基―β―羟基苯丙酮制备时，
1．反应的催化剂是什么？为何不能用其他的碱作催化剂？
2．本反应的主要副反应是什么？生产上是如何避免的？
3．影响该反应的因素有哪些？
4．生产中操作有哪些注意事项？
四、 写出下列反应的主要产物。

五、 以指定原料为主合成下列各物质。

（盐酸苯海索）

（局麻药盐酸达克罗宁中间体）
第六章 氧化反应(Oxidation Reaction)
一、什么是氧化反应（广义的和狭义的）？按反应特点氧化反应可分为哪几类？各举例说明。
二、选用高锰酸钾做氧化剂时，常在什么条件下进行反应？为什么？
三、什么是欧芬脑尔（Oppenauer）氧化反应？该反应为什么要在无水条件下进行？在甾体药物的合成中，欧芬脑尔氧化反应的最大特点是什么 ？
四、有机过氧酸在制备和使用时应注意什么（可查阅相关资料）?
六、 什么是生物氧化？生物氧化的特点和关键各是什么？举一生物氧化的生产实例。
六、氯霉素生产过程中，对硝基乙苯氧化时，
1、主要的副产物是什么？生产中是采取何种方式控制副产物的？
2、何为催化剂和氧化剂？是如何进行催化剂选择的？
3、反应是放热还是吸热？生产过程中是如何进行温度控制的？
七、维生素C常用哪两种生产工艺？两种工艺的氧化方法有何不同？说明各中氧化方法的特点。
八、为下列反应选择合适的氧化剂和条件。
1．
2．
3．
4．
5．
6．
7．
8．
九、写出下列反应的主要产物
1．
2．
3．
4．
5．
6．
7．
8．
9．
10．

第七章 还原反应(Reduction Reaction)
一、名词解释
1．还原反应 2．化学还原
3．催化氢化 4．克莱门森还原
5．黄鸣龙反应 6．多相催化氢化
7．均相催化氢化
二、化学还原剂分哪几类？各举1-2个例子。
三、影响多相催化氢化的主要因素有哪些？
四、使用Raney Ni、铂催化剂和钯催化剂时对介质的酸碱度有什么要求？试写出它们的应用范围。
七、写出Raney Ni的制备原理。
八、硝基苯在不同条件下催化氢化可制备哪些产品。
九、氯霉素生产过程中，“混旋氨基物”的制备时，
1、采用何种还原剂？有何特点？
2、水分和异丙醇的用量各有何影响？为什么？
3、还原剂在生产中是如何处理的？
4、影响此还原反应的因素有哪些
5、生产过程中注意事项有哪些？
十、选取最适当的试剂及反应条件填在括号内。

十一、写出下列反应的主产物。

十二、以指定的原料为主合成下列物质。

第八章 重排反应(Rearrangement Reaction)
一、什么叫重排反应？重排反应有哪几种分类方法？按照不同的分类方法各有哪些类型？
二、预测下列重排的主产物，并注明反应名称。

三、以所给原料为主，合成下列产物

第九章 基团保护在药物合成中的应用
1．在什么情况下需要进行基团的保护，基团保护的含义是什么？对理想保护基的基本要求有哪些？
2.常用的醇、酚羟基的保护方法有哪些？举2—3例说明其应用。
3.常用的氨基的保护方法有哪些？举例说明其应用。
4.常用的羧酸的O—H键和硫醇的S—H键的保护方法有哪些？举例说明其应用。
5.常用的醛、酮羰基的保护方法有哪些？各大类举一例说明其应用。
6.在头孢拉定的生产中是对什么基团进行了保护？为什么要保护？

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