5-张福利-药物合成工艺改进及案例分析《2010制药工程国际论坛》

药物合成工艺改进及案例分析

张福利博士、博导

2010-6-2

第一部分前言

第二部分工艺改进实例分析

一新反应新技术的应用

二绿色化学的要求

三抓住异常现象深入研究

四装备技术的应用

第三部分工艺改进中的辩证法第四部分几点体会

工艺改进?

工艺改进，又叫合成药物的工艺研究，化学制药工艺学，制程研究

?老产品的生产工艺

?新产品寻找一个较理想的技术路线和较满意的工艺条件

?贯穿技术路线设计，实验室研究，中试放大，试生产，生产全过程

工艺改进三大工作内容

?提高收率，降低成本

?规避专利

?有关物质符合ICH规定

指导思想“三性”

?（1）生产现实性，

?（2）经济合理性，

?（3）技术先进性。

化学合成药物的工艺研究大体

可分为

?（1）独创的合成路线和相应的工艺；?（2）独创的工艺方法；

?（3）借鉴资料而进行较大改进

第二部分工艺改进实例分析

?一新反应新技术的应用

?二绿色化学的要求

?三抓住异常现象深入研究

?四装备技术的应用

一新反应新技术的应用

?1,动态动力学拆分

?2,包结拆分(超分子化学)

?3,还原反应

?4,氧化反应

1,动态动力学拆分

?动力学拆分：当外消旋混合物中的一种对映异构体比另一种反应更快时，就会发生动力学拆分现象。

?理想状况是只有一种异构体反应而另一种不反应，结果得到50%原料+50%产物?哈佛大学Prof. Jacobsen

?环氧氯丙烷水解拆分近乎此理想状况

通过CIAT工艺制备他达拉非中间体

(不需要的异构

体保持溶解于反应体系中，收率从42%提高到92%！)

CIDR＆CIAT

?结晶诱导动力学拆分Crystallization-induced dynamic resolution(CIDR)

?结晶诱导不对称转换Crystallization-induced asymmetric transformation(CIAT)?结晶诱导动力学拆分（CIDR)是结晶诱导不对称转换(CIAT)的一种形式

2，A You-Chun Qiu, Fu-Li Zhang* and Chun-Nian Zhang ，Practical and efficient procedure for reduction of carboxylic acids ang their derivatives: use of KBH4-MgCl2，Tetrahedron Letters，2007,48:7595-7598 Abstract: OPRD,2007,933

4,氧化反应(TCCA-TEMPO氧化)

合成工艺的优化

合成工艺的优化有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。转化率×选择性= 收率反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，少量原料依然存在于反应体系中。反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。

而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。 2．选择性研究的主要影响因素提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应，因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小，而不是绝对大小。（1）温度范围的选择：在两个反应温度下做同一合成实验时，可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小，由此判断是低温还是高温有利于主反应，从而缩小了温度选择的范围。实际经验中，一般采取极限温度的方式，低温和高温，再加上二者的中间温度，可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。（2）某一组分浓度的选择：在同一温度下（第一步已经选择好的温度下），将某一组分滴加（此组分为低浓度，其他组分就是高浓

设计药物合成路线的方法

设计药物合成路线的方法一．主要思路二．主要步骤 1药物结构的剖析：在设计药物的合成路线时，首先应从剖析药物的化学结构入手，然后根据其结构特点，采取相应的设计方法。 2药物剖析的方法：对药物的化学结构进行整体及部位剖析时，应首先分清主环与侧链，基本骨架与功能基团，进而弄清这些功能基以何种方式和位置同主环或基本骨架连接。研究分子中各部分的结合情况，找出易拆键部位。键易拆的部位也就是设计合成路线时的连接点以及与杂原子或极性功能基的连接部位。如：C －O 、C －S 、C －N 键等。 3考虑基本骨架的组合方式，形成方法；如：基本骨架是芳香环，可采用苯或者苯的同系物或衍生物为原料合成；基本骨架为杂环化合物的，有一部分可以以天然来源的杂环化合物为原料，例如吡啶，但大部分需要采用缩合或者环合的方式合成。以此化合物的合成为例： 4.类型反应法类型反应法—指利用常见的典型有机化学反应与合成方法进行的合成设计。主要包括各类有机化合物的通用合成方法，功能基的形成、转换、保护的合成反应单元。对于有明显类型结构特点以及功能基特点的化合物，可采用此种方法进行设计。利用典型有机化学反应：如烷基化反应、酰基化反应、酯化反应、缩合反应等等。例1 抗霉菌药物克霉唑（邻氯代三苯甲基咪唑）药物合成工艺路线和引入次序功能基和侧链形成方法功能基一侧链架组合方式主环形成方法或基本骨主环与基本骨架工艺路线设计??? ? ???????→→?

路线一：路线二： Cl C 6 H C 6 H 5 5 N H N Cl CH 3 Cl CCl 3 Cl C 6 H 5 C 6 H 5 Cl Cl COOC 2 H 5 Cl C 6 H 5 C 6 H 5 OH Cl C 6 H 5 C 6 H 5 Cl Cl COOH Cl COCl Cl COC 6 H 5 Cl Cl C 6 H 5 Cl Cl C 6 H 5 C 6 H 5 Cl

有机合成工艺优化

有机合成工艺优化 1．合成工艺的优化主要就是反应选择性研究有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。可见，收率为转化率与选择性的乘积。可以这样理解这三个概念，反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，为有效好的原料依然存在于反应体系中。生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性，与初始原料之比为收率，消耗的原料与初始原料之比为转化率。反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。 2．选择性研究的主要影响因素提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应，因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小，而不是绝对大小。（1）温度范围的选择：在两个反应温度下做同一合成实验时，可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小，由此判断是低温还是高温有利于主反应，从而缩小了温度选择的范围。实际经验中，一般采取极限温度的方式，低温和高温，再加上二者的中间温度，可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。（2）某一组分浓度的选择：在同一温度下（第一步已经选择好的温度下），将某一组分滴加（此组分为低浓度，其他组分就是高浓度）或一次性加入（此组分为高浓度，其他组分就是低浓度）进行反应，就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主反应。确定了某一组分的浓度影响，接下来就是研究该组分的最佳配比问题。相同的条件下，再确定其他组分浓度的影响。（3）溶剂的影响：（4）酸碱强度的影响：（5）催化剂的影响： 3．定性反应产物动力学研究方法要求副反应最小，而其他方法要求主反应最大。因此研究反应的选择性，搞清副反应的产物结构是必要地前提。在条件允许的情况下，应尽量分析反应混合物的全部组分，包括主产物，各种副产物，分析他们在气相色谱、液相色谱或薄层色谱上的相对位置和相对大小。从而可以看出各组分的相对大小及各组分随温度和浓度条件不同的变化。对不同的副反应采取不同的抑制方法。（1）首先搞清反应过程中那些副产物生成；（2）重点找出含量较多的副产物的结构，因为只有抑制了主要副反应，才能显著提高主反应的选择性；（3）根据主要副产物的结构，研究

2020年(医疗药品管理)年化学制药工艺学教案

（医疗药品管理）年化学制药工艺学教案

青岛科技大学教师授课教案课程名称：化学制药工艺学课程性质：必修授课教师：吴汝林教师职称：高级工程师授课对象：制药工程专业授课时数：32学时教学日期：2010/2011学年第2学期采用教材：化学制药工艺学授课方式：课堂辅助多媒体教学

第一章绪论本章说明： 1、本章节的教学目的与要求掌握化学制药工艺学研究的内容；熟悉化学制药工业的特点；了解化学制药工业的特征与发展方向。 2、本章授课的主要内容化学制药工艺学研究的内容，学习这门学科的重要性，化学制药工业与其它化学行业的区别，对目前化学制药的世界发展动向保证学生有一定的了解。通过本门课的学习，学生能建立化学合成药物研究及生产的方法和途径。以典型案例讲解，明确化学合成药物工业化生产的知识，提高在实际工作中分析问题和解决问题的能力。 3、本章重点：化学制药工艺学研究的内容及化学制药工业的特点。本章难点：新药研发的步骤和程序。

4、采用多媒体课件辅助教学 5、参考教材：陈建茹主编，化学制药工艺学北京：医药科技出版社1996 王效山王建主编，制药工艺学北京：科学技术出版社2003 第一节化学制药工艺学的研究对象和内容一、什么是化学制药工艺学研究化学合成药物的合成路线，工艺原理，工业生产过程，实现生产过程最优化的一门科学。涉及学科: 有机化学分析化学物理化学药物化学药物合成反应制药化工过程及设备，它与其它化工学科及医学、生物学有着不可分割的联系。

二、化学制药工艺学研究的内容 1 制定出药物及其工艺路线(包括仿制药物和创新药物) 研究方案依据遴选药物周密的调查研究如药理作用临床疗效药物特性已有的合成路线等写出调查报告，并进行信息搜集工作，创造性的设计及选择出工艺路线。 2 开展实验室工艺研究对单元反应操作方法工艺技术条件设备要求劳动保护安全生产及“三废”防治等进行考察，进行数据分析整理，完成各项工作指标，最后形成实验室工作报告 3 中试放大确定生产工艺的工业化生产线 4 试生产稳定后制定出该产品的生产工艺规程

有机合成工艺优化.doc

有机合成工艺优化方法学---心得 1．合成工艺的优化主要就是反应选择性研究有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。可见，收率为转化率与选择性的乘积。可以这样理解这三个概念，反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，为有效好的原料依然存在于反应体系中。生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性，与初始原料之比为收率，消耗的原料与初始原料之比为转化率。反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。 2．选择性研究的主要影响因素提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应，因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小，而不是绝对大小。（1）温度范围的选择：在两个反应温度下做同一合成实验时，可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小，由此判断是低温还是高温有利于主反应，从而缩小了温度选择的范围。实际经验中，一般采取极限温度的方式，低温和高温，再加上二者的中间温度，可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。（2）某一组分浓度的选择：在同一温度下（第一步已经选择好的温度下），将某一组分滴加（此组分为低浓度，其他组分就是高浓度）或一次性加入（此组分为高浓度，其他组分就是低浓度）进行反应，就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主反应。确定了某一组分的浓度影响，接下来就是研究该组分的最佳配比问题。相同的条件下，再确定其他组分浓度的影响。（3）溶剂的影响：（4）酸碱强度的影响：（5）催化剂的影响： 3．定性反应产物动力学研究方法要求副反应最小，而其他方法要求主反应最大。因此研究反应的选择性，搞清副反应的产物结构是必要地前提。在条件允许的情况下，应尽量分析反应混合物的全部组分，包括主产物，各种副产物，分析他们在气相色谱、液相色谱或薄层色谱上的相对位

药物合成与制药工艺

药物合成与制药工艺课程设计指导老师： ☆药物化学：李家明 ☆制药工艺学：李传润设计名称：罗美昔布的合成工艺流程设计设计时间： 2012.3.1-2012.5.12 班级： 09 制药工程小组成员：边术梓（09313001）蔡华代（09313002）陈捷（09313003）

课程设计说明书目录一．前言 (3) （一）基本介绍………………………………………………-- （二）相关信息………………………………………………-- （三）药理学作用……………………………………………-- 二．部分GMP要求…………………………………………………-- 三．设计资料……………………………………………………-- 四．工艺路线选择………………………………………………-- 五．制法及流程说明……………………………………………-- 六．物料衡算……………………………………………………-- （一）物料衡算基准………………………………………-- （二）物料衡算过程………………………………………-- （三）物料平衡表………………………………………………-- （四）原料消耗定额……………………………………………-- （五）物料衡算图………………………………………………-- 七．能量衡算……………………………………………………-- （一）设备的热量衡算………………………………………-- （二）加热剂、冷却剂、压缩空气的计算……………………-- （三）设备选型………………………………………………-- （四）设备流程图…………………………………………--八．总结…………………………………………………………--九．参考文献…………………………………………………………--

药物合成反应习题集

《药物合成技术》习题集适用于制药技术类专业第一章概论一、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，Br 2 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X 2 、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、SOCl 2、PCl 3 、PCl 5 ）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（Br 2/CCl 4 ）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

关于工艺流程优化的分析

关于化工工艺流程优化的分析摘要：工艺流程的优化属于化工系统工程学研究的范围，它主要是研究在一定的条件下，如何用最合适的生产路线和生产设备，以及最节省的投资和操作费用，合成最佳的工艺流程。工艺流程也是实现产品生产的技术路线，通过对工艺流程的研究及优化，能够尽可能的挖掘出设备的潜能，找到生产瓶颈，寻求解决的途径，以达到产量高、功耗低和效益高的生产目标。关键字：工艺流程，优化一、化学工艺、化工工艺流程基本概念化学工艺，即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。化学工艺在高等学校的课程设置中，有工业化学和化学工艺学，两种课程仅在名称上不同，其内容均与上述化学生产技术的一般内容大体相似。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过进化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。化工工艺流程是由若干个具有独立的化工过程的工序所组成的，其结构一般都比较复杂，如果对整个工艺流程寻优，则涉及的影响因素及变量的数目太多，而不容易做出优化结论，如果把流程分解成一若干化工过程表示的工序，先对每个单一的化工过程寻优，则可运用有关的化学工程理论进行优化分析。在生产过程控制中，工艺优化是以原有生产工艺为基础，通过对生产流程、工艺条件、原辅料的深入研究，针对生产关键、工艺薄弱环节,组织技术人员改进工艺，使生产成本降低，生产过程、工艺条件达到最优化。对生产工艺流程的优化，除了技术上的参数优化调整、设备优化改造外，要想获得更大的突破、尤其是解决瓶颈

药物合成工艺论文

阿普斯特是治疗银屑病的一种药物，其作用原理是磷酸二酯酶-4作为一种抑制剂，抑制参与引起银屑病病发的多个炎症的标志性活性位点，使其活性降低甚至于不参与病发，从而起到抑制治疗银屑病的效果。在临床试验中，用阿普斯特片治疗患者中观察到的副作用主要表现为腹泻,恶心和头痛，且产生副作用的人群数较少，多为孕妇和免疫缺陷的人群，因此该药物被批准使用，阿普斯特使FDA批准的首个也是唯一一个用于斑块型银屑病治疗的PDE-4抑制剂。阿普斯特化学名为N-【2-[C（S）-1-(3-乙氧基-4-甲氧苯基)-2-（甲基磺酰基）乙基]-2，3-二氢-1,3-二氧-1H-异吲哚-4-】-乙酰胺，其为白色片状，分子式为C22H24N2O7S,分子量为460.5，是以3-乙氧基-4-甲氧基苯腈为原料制备而成的，下面为其合成路线：由于3-乙氧基-4-甲氧基苯腈在市面上可以购买到且经过一系列的化学反应,可以得到较多的需求产物，反应过程操作方便，反应比较温和，所需的基础物易得，所以适合于工业生产。一实验内容 1 主要试剂于仪器 3-乙氧基-4-甲氧基苯腈、二甲亚砜、正丁基里、硼氢化钠、N-乙酰-L-亮氨酸（上述均购自上海达瑞化学有限责任公司），3-N-乙酰氨基邻苯二甲酸酐（自制）。四氢呋喃、甲醇、乙酸，柱色谱所用固定相为100~200目的硅胶。 NMR测定：德国BrukerAVIII400M核磁共振仪、集热式恒温加热磁力搅拌器、低温恒温搅拌反应浴、旋转蒸发仪、循环水式多用真空泵、真空干燥箱、三用紫外线分析仪、热风枪（均购自郑州科泰实验设备有限公司）。 2合成路线 (1)以3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛为原料 3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛在六甲基二硅胺基锂四氢呋喃溶液里，原料中的醛基上的氢原子被氮所取代，因为醛基上的氧上有一对孤对电子，双键容易被强还原性原子还原成单键，达到引入原子的作用，因为正丁基锂上的锂离子有强的还原性，所以双键被还原为单键锂与氧连接在一起。在二甲基砜的作用下，氧原子脱去，二甲基砜上的硫原子与碳相连，再在三氟化硼的乙醚溶液中还原，氮被还原为亚胺。该过程所需的原料较为昂贵且其合成出的亚胺产率仅有41%，合成环境需要在-78摄氏度下进行，不适合工业化生产，所以该合成路线被舍弃。 (2) 3-乙氧基-4-甲氧基苯腈为原料

药物合成技术

课程超市入选课程申请表

《制药工艺学》课程教学大纲适用专业制药工艺学学时72 学分 4 第一部分课程说明课程代码：050053 课程名称：制药工艺学开课学期：4 课程类型：职业方向课课程的性质和任务：本课程是生物化工工艺专业的必修课。通过这门课程的理论和实践教学的学习，使学生能够掌握药物合成及相关职业所必需的基本理论知识、基本方法和基本操作技能，为毕业后很快胜任药厂不同制剂岗位群工作奠定坚实的基础。本门课程与其他课程关系：本课程是生物化工工艺类专业学生学习药物合成的专业课程。前导课程为《生物化学》、《微生物》、《药物化学》和其专业相关的生产工艺类知识。推荐教材及参考书：《现代生物制药工艺学》（高职高专教材）辛秀兰化学工业出版社《现代生物制药工艺学》（高职高专教材）李家洲中国轻工业出版社第二部分教学内容纲要一、教学内容及要求第1部分：课程内容：绪论教学要求：1、药物合成技术的研究现象和内容 2、制药工业的特点 3、制药工业的现状及发展趋势第2部分：课程内容：酰化反应技术教学要求：1、酰化反应 2、应用实例——阿司匹林的合成 3、实验实训——阿司匹林的合成和精制第3部分：课程内容：还原反应技术

教学要求：1、还原反应 2、应用实例——对乙酰氨基酚的合成 3、实验实训——对乙酰氨基酚的实验室合成第4部分：课程内容：卤化反应技术教学要求：1、卤化反应 2、应用实例——诺氟沙星的合成 3、实验实训——诺氟沙星的实验室合成第5部分：课程内容：烃化反应技术教学要求：1、烃化反应 2、应用实例——磺胺甲噁唑的合成第6部分：课程内容：缩合反应技术教学要求：1、缩合反应 2、光学异构药物的拆分 3、应用实例——氯霉素的合成技术 4、氯霉素生产中的综合利用与“三废”处理 5、实验实训——氯霉素的实验室合成第7部分：课程内容：氧化反应技术教学要求：1、氧化反应及常用氧化剂 2、消除反应 3、应用实例——氢化可的松的合成技术第8部分：课程内容：发酵制药技术教学要求：1、微生物发酵制药技术 2、维生素C概述 3、应用实例——莱氏法生产维生素C工艺原理和过程 4、应用实例——两步发酵法生产维生素C工艺过程 5、莱氏法和两步发酵法的比较及维生素C收率的计算 6、维生素C生产中“三废”治理和综合利用第9部分：课程内容：溶剂和催化剂应用技术教学要求：1、溶剂对化学反应的影响 2、催化剂对化学反应的影响 3、抗生素的概述 4、半合成青霉素的合成技术

制药工艺学填空题

填空题第二章药物合成工艺路线的设计和选择填空题 (1)对于有明显结构特点及功能基特点的化合物，一般可采用（类型反应法）进行设计。 (2)对于有明显结构对称性特点的化合物，一般可采用（分子对称法）进行设计。 (3)对于具有较为复杂的基本骨架结构和多功能系的药物，可根据基本骨架的组合方式和构成方法、功能基引入和转化等情况，采用（逐步综合法）进行工艺路线设计。 (4)对于化合物中具有明显结合点的药物可采取（倒推法）进行工艺路线设计。 (5) 在对化学结构复杂的药物合成工艺进行设计时，当文献资料无现成的设计方法，或有但不适合用语工业生产，多般采用（模拟类推法）法。 (6)对药物的结构剖析的目的是：（首先是分清主环与基本结构、功能基与侧链，以及它们的结合情况，以便选择结合的部位；其次考虑主环的形成方法、基本碳架的组合方式、功能基与侧链的形成方式与引入顺序。若系手征性药物，还需同时考虑基本立体构型所要求的问题）。 3. 在制定化学制药工艺实验研究方案时，还必须对反应类型作必要的考察，阐明所组成的化学反应类型到底是“平顶型”还是“尖顶型”反应。 4．从收率的角度看，应该把收率低的单元反应放在前头，收率高的反应步骤放在后边。 9．应用类型反应法进行药物或中间体的工艺设计时，如果功能基的形成与转化的单元反应排列方法出现两种或两种以上不同安排时，不仅需要从理论上_推测合理的排列顺序_，而且还要从实践上_ 着眼于原辅材料、设备条件_等进行实验研究，经过实验设计及选优方法遴选，反复比较来选定。

10. 在应用模拟类推法设计药物工艺路线时，还必须和_ 已有方法_ 对比，并注意对比__化学结构__和___化学活性_的差异。 11. 对于_简单分子或已知结构, _衍生物的合成设计，常可通过查阅有关文献专着、综述或化学文献，找到若干可供__模拟__的方法。 12. 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_利用率高、价廉易得_。 13. 由对硝基苯酚为原料制备扑热息痛时可应用_“一勺烩”或“一锅煮”_工艺。14．采用“一勺烩”工艺，必须首先弄清各步反应的历程和工艺条件，只有在搞清楚_反应进程的控制方法、副反应产生的杂质及其对后处理的影响，以及前后各步反应对溶质、pH、副产物等的影响后_，才能实现这种改革目标。第三章化学合成药物的工艺路线研究填空题 (1)凡属可逆反应,可采取( 增加反应物之一浓度(即增加配料比)或从反应系统中不断除去生成物之一的)办法以提高反应速度和增加产物的收率. (2)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,（则应增加其配料比）。最合适的配料比应是（收率较高、同时又是单耗较低的某一范围内）。 (3)反应中,有一反应物不稳定,则应（增加其用量,以保证有足够的量参与反应）。如催眠药巴比妥生产中最后一步缩合反应。 (4)当参与主、副反应的反应物不尽相同时，应（利用这一差异，增加某一反应物的用量），以增强主反应的竞争能力。 (5)为了避免连续反应（副反应）的产生，有些反应的配料比应（小于理论量）。例如苯乙烯的合成。 (6) 单分子反应特点：(反应速度与反应物浓度成正比；属一级反应)。 (7) 双分子反应特点：(反应速度与反应物浓度的乘积成正比；属二级反应)。 (8) 零级反应特点：(反应速度与反应物浓度无关，仅受其它因素影响；反应速度为常数)。 (9) 可逆反应的特点为：(正反应速度随时间变小，而逆反应速度随时间变大，直到正逆反应速度相等达到平衡)。对于这类反应，可用（移动化学平衡法）来控制反应进行的方向和速度。 (10)级数相同的平行反应特点：其反应速度之比为( 一常数),且与反应物浓度及反应时间 ( 无关)。即不论反应时间多长，各生成物的比例( 是一定的)。对于这类反应不能用改变反应物的( 配料比或反应时间的方法)来改变生成物的比例；但可以用( 温度、溶剂、催化剂)等来调节生成物的比例。 (11) 有机反应很少是按理论值定量完成的原因( ①有些反应是可逆的、动态平衡的); （②有些反应不是单纯的,而是同时有平行或串联的副反应存在）。所以选择合适的配料比,对于提高产物的生成率显得非常重要.

(完整版)药物合成反应规则总结,推荐文档

药物合成反应规则总结为了使大家能更快了解与掌握药物合成反应规律，我将其总结如下，希望大家探讨提议。共同进步！互相交流！ 1 Arbuzov 反应亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用，生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷：卤代烷反应时，其活性次序为：R'I >R'Br >R'Cl。除了卤代烷外，烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。当亚磷酸三烷基酯中三个烷基各不相同时，总是先脱除含碳原子数最少的基团。本反应是由醇制备卤代烷的很好方法，因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得：如果反应所用的卤代烷R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯(RO)3P 的烷基相同（即R' = R），则Arbuzov 反应如下：这是制备烷基膦酸酯的常用方法。除了亚磷酸三烷基酯外，亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应，例如：

反应机理一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应：反应实例 2 Arndt-Eister 反应酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。

反应机理重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。反应实例 3 Baeyer----Villiger 反应反应机理过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。因此，这是一个重排反应具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排：

第三章化学合成药物的工艺分析研究99

第三章化学合成药物的工艺研究第一节概述在药物合成工艺路线的设计和选择之后，接下来要进行工艺条件研究。 <1）一个药物的合成工艺路线通常可由若干个合成工序组成，每个合成工序包含若干个化学单元反应，每个单元反应又包括反应和后处理两部分，后处理是产物的分离、精制的物理处理过程，只有经过适当而有效的后处理才能得到符合质量标准的药物。<2）对这些化学单元反应进行实验室水平的工艺<小试工艺）研究，目的在于优化和选择最佳的工艺条件；同时，为生产车间划分生产岗位做准备。 <3）药物的制备过程是各种化学单元反应与化工单元操作的有机组合和综合应用。另：在合成工艺上多倾向于在同一反应器中，连续地加入原辅材料，以进行一个以上的化学单元反应，成为一个合成工序；即多个化学单元反应合并成一个合成工序的生产工艺，习称为“一勺烩”工艺。本章讨论的具体内容：研究反应物分子到产物分子的反应过程，深入探讨药物化学合成工艺研究中的具体问题及其相关理论。 <1）在了解或阐明反应过程的内因<如反应物和反应试剂的性质）的基础上，探索并掌握影响反应的外因<即反应条件）；只有对反应过程的内因和外因以及它们之间的相互关系深入了解后，才能正确地将两者统一起来，进一步获得最佳工艺条件。药物化学合成工艺研究的过程也就是探索化学反应条件对反应物所起作用的规律性的过程。 <2）化学反应的内因，主要是指反应物和反应试剂分子中原子的结合状态、键的性质、立体结构、官能团的活性，各种原子和官能团之间的相互影响及物化性质等，是设计和选择药物合成工艺路线的理论依据。 <3）化学反应的外因，即反应条件，也就是各种化学反应的一些共同点：配料比、反应物的浓度与纯度、加料次序、反应时间、反应温度与压力、溶剂、催化剂、pH值、设备条件，以及反应终点控制、产物分离与精制、产物质量监控等等。在各种化学反应中，反应条件变化很多，千差万别，但又相辅相成或相互制约。有机反应大多比较缓慢，且副反应很多，因此，反应速率和生成物的分离、纯化等常常成为化学合成药物工艺研究中的难题。反应条件和影响因素<7个方面）：

制药工程专业《药物合成》、《制药工艺学》一体化的课程设计-年产10吨加替沙星的工业生产流程设计

制药工程专业《药物合成》、《制药工艺学》一体化的课程设计年产10吨加替沙星的工业生产流程设计指导老师：药物合成：制药工艺：设计时间：2011.5.1-2011.7.1 班级: 08制药（2）班姓名:

目录前言第一节合成路线及其选择第二节加替沙星的生产工艺原理及其过程第三节年产10吨的加替沙星原料药的工艺流程设计 1. 物料衡算 2. 主要设备选型 3. 能量衡算 4. 生产工艺流程框图 5. 设备流程图第四节结束语

前言加替沙星为8-甲氧氟喹诺酮类化合物，是日本杏林制药株式会社研发的，1999年在美国上市。体外具有应谱的抗革兰氏阴性和阳性微生物的活性，其R-和S-对映体抗菌活性相同，抗菌作用是通过抑制细菌的旋转酶与拓扑异构酶，从而抑制细菌DNA 复制、转录和修复过程。 F N COOH O OCH 3 N HN CH 3 加替沙星的分子图 1.【药物名称】中文通用名称：加替沙星英文通用名称：Gatifloxacin 其它名称：澳莱克、百科沙、必致、福奇、盖替沙星、敢诺新、格替沙星、恒森、加迈欣、甲磺酸加替沙星、凯莱克定、凯莱星乐、科登、奎尔泰、莱迪、莱美清、利欧、罗欣严达、玛马维奇、诺丽尔、普来乐、千意、圣迪锋、天坤、严立菲、英吉朗、誉快、悦博等。化学名称：(±)-1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(3-甲基-1-哌嗪基)-1，

4-二氢-4-氧代-3-喹啉羧酸 2.分子式：C19H22FN3O4 分子量：375.40 3.药理作用体外试验和临使用结果均表明，对以下微生物的大多数菌株具有抗菌活性：（1）．革兰氏阳性菌：金黄色葡萄球菌(仅限于对甲氧西林敏感的菌株)、肺炎链球菌(对青霉素敏感的菌株)。（2）．革兰氏阴性菌：大肠杆菌、流感和副流感嗜血杆菌、肺炎克雷伯杆菌、卡他莫拉菌、病奈瑟菌、奇异变形杆菌。（3）.其他微生物：肺炎衣原体、嗜肺性军团杆菌、肺炎支原体。 4.毒理研究 (1).遗传毒性 Ames试验中本品对多种菌株无致突变作用，但是体外对沙门氏菌株TA102的有致突变作用。中国仓鼠V79细胞的基因突变和中国仓鼠CHL/IU细胞的遗传学试验结果均为阳性。类似的结果在其它喹诺酮类的药物也可见，这可能是由高浓度下本品对真核生物的II型DNA 拓扑异构酶的抑制作用所致。本品经口和静脉给药的小鼠微核试验、大鼠经口给药的细胞遗传学试验、大鼠经口给药的DNA修复试验结果均为阴生。

药物合成反应习题集

《药物合成技术》习题集适用于制药技术类专业

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，B r2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 、SOCl 2、PCl 3、PCl 5）各有何特点，它们的使用范围如何？二、完成下列反应 C CH 3CH 3 CHCH 3 Ca(OCl)2/AcOH/H 2O 1. Ph 2CHCH 2CH 2OH 2.CH 3 SO 2Cl Cl /AIBN 3. OH 48%HBr 4 CH 3 CH 3 5. 2 O C O CH 3OH I 2/CaO THF/MeOH AcOK Me 2CO ? 6. 三、为下列反应选择合适的试剂和条件，并说明原因。 (CH 3)2C CHCH 3 CHCH 2Br (CH 3)2C 1. CH 3 CH CH COOH CH 3 CH CH COCl 2. HOCH 2(CH 2)4CH 2OH (CH 2)4CH 2I CH 2I 3.

工艺优化方法

1．合成工艺的优化主要就是反应选择性研究有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。可见，收率为转化率与选择性的乘积。可以这样理解这三个概念，反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，为有效好的原料依然存在于反应体系中。生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性，与初始原料之比为收率，消耗的原料与初始原料之比为转化率。反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。 2．选择性研究的主要影响因素提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应，因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小，而不是绝对大小。（1）温度范围的选择：在两个反应温度下做同一合成实验时，可以根据监测主

制药工艺学习题集及答案

《化学制药工艺学习题集》（自考专升本使用）郑州大学药学院编 2011.11

第一章绪论一、名词解释 1. 制药工艺学 2. 化学制药工艺学 3. 制剂工艺学 4．新药研发 5. 清洁技术二、填空 1. 制药工业是一个高技术产业，研究开发和不断改进是当今世界各国制药企业在竞争中求得生存与发展的基本条件 2. 制药工业是一个以__________________为基础的朝阳产业。 3. 世界制药工业的发展动向为：、、、 4．制药工艺是___________________桥梁与瓶颈，对工艺的研究是加速产业化的一个重要方面。 5．清洁技术的目标是____________本来要排放的污染物，实现____________的循环利用策略。三、简答题 1. 制药工业的特殊性主要表现在哪几方面？ 2. 制药工业的特点有哪几方面？ 3．新药研发的内容是什么？ 4．我国制药工业的发展方向有哪些？

5．针对当前我国化学药品生产所面临的问题，如何提高我国医药企业的研发能力？第二章药物工艺路线设计和选择一、名词解释 1. 全合成制药 2. 半合成制药 3. 手性制药 4. 药物的工艺路线 5. 倒推法或逆向合成分析或追溯求源法 6. 类型反应法 7．Sandmeyer反应 8．Mannich反应： 9．“一勺烩”或“一锅煮” 10. 分子对称法：二、填空 1. 是药物生产技术的基础和依据。工艺路线的和是衡量生产技术高低的尺度。点，采取相应的设计方法。 3. 在制定化学制药工艺实验研究方案时，还必须对反应类型作必要的考察，阐明所组成的化学反应类型到底是还是反应。

工艺优化管理方案

工艺管理方案为了确保生产工艺稳定运行，各产品质量及过程控制符合规定要求，结合合成二车间生产实际情况，现将各岗位生产工艺做出以下几点要求：一、合成岗位 1、加强对原材料质量抽查力度，并确保各种原材料投料比准确，严禁出现多投或少投甚至错投的现象； 2、各合成工每班必须对三乙胺计量槽进行排底，在操作记录上写清各种原材料实际投入量及各种原材料含量及水分； 3、对解聚、加成、缩合各阶段反应时间及保温时间做出明确要求，解聚在48--50℃间保温不得少于50分钟，加成在42--43℃间保温不得少于60分钟，缩合在52--53℃间保温不得少于70分钟，各阶段过程控制中严禁出现温度波动大及超温现象； 4、必须将合成液降至35℃以下才可以出料，打料前合成工要与脱醇小班长进行合成液打料交接并确认签字。二、脱醇岗位 1、盐酸加入量必须准确，696/含量，严禁私自多加或少加； 2、加完盐酸至放合成液的时间不能超过1.5小时； 3、脱醇釜温度低于35℃时加合成液。 4、从加合成液起15分钟内必须关闭放料阀门。 5、合成液加完后温度需控制在50℃以下，约15分钟后排水升温。 6、升温时应遵循“先慢后快”的原则。55-65℃，控制在45分钟左右，65-75℃、75-85℃各为1小时左右。从升温-85℃，时间不得低于2.5小时，从升温 --停气出料，为6.5-7.5小时。 7、物料变黄后，保温30分钟。 8、出料时，温度最佳控制在119±2℃，最高不超过125℃。并加入清洗水300L（含洗釜和洗管道的水）。三、乙胺回收岗位 1、控制指标母液中和PH值 10.50-10.80 三乙胺塔底温度 100℃～110℃ 三乙胺塔顶温度 92.5℃～95.5℃ 三乙胺水分≤0.20% 2、操作要求：中和温度控制在45--55℃，PH值在10.50—10.80之间，中和后的料液进入三乙胺分离器，分离时间不得少于15分钟；三乙胺精馏过程中严格控制进料量，保证塔底、塔底温度，确保排除的废母液中兑碱无三乙胺气味。四、甲醇回收岗位 1、控制指标老塔：甲缩醛塔底温度：77℃-80℃ 甲缩醛塔顶温度：39℃-41℃ 甲醇塔底温度：102℃-105℃ 甲醇塔顶温度：63--65℃ 新塔：甲缩醛塔底温度：80℃-88℃ 甲缩醛塔顶温度：41℃-45℃