化学合成药物工艺研究精品PPT课件
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药物合成教学资料苯妥英钠的制备PPT课件
将苯甲酰脲与碱金属氢氧化物溶液或碱金属碳酸盐溶液混合，同时 加热至约125℃并搅拌；然后用酸处理； 在温度约50℃时搅拌混合 物；最后过滤出结晶并干燥。
苯妥英钠的制备方法
取5g二苯酮和8g尿素,置于250ml圆底烧瓶中,加入50ml乙醇和 12g氢氧化钠的水溶液(12g氢氧化钠溶于30ml水中),安装回流冷 凝管,加热回流4h,至反应液呈透明状,冷却,用10%盐酸酸化至刚果 红试纸呈酸性,即有白色固体析出,抽滤,用少量冷水洗涤,得粗品.将 粗品溶于50ml沸水中,加活性炭脱色,趁热过滤,滤液冷却后析出结 晶,过滤,干燥,得苯妥英钠,测熔点,计算产率.
加深了对药物合成的理解
通过实验操作，我们对药物合成的原理、步骤和注意事项有了更深 刻的理解。
提高了实验技能
在实验过程中，我们不断练习和提高了实验技能，如称量、溶解、 搅拌、过滤等。
实验总结与心得体会
实验成功制备了苯妥英钠
通过本次实验，我们成功合成了苯妥英钠，掌握了其合成方法和 操作技巧。
加深了对药物合成的理解
显示出目标产物的特征峰等。
实验条件优化
讨论实验过程中可能影响产物性 质和产量的因素，如反应温度、 反应时间、原料配比等，并提出
优化建议。
副反应与杂质分析
分析实验中可能出现的副反应和 杂质，以及它们对产物性质和产
量的影响。
实验成功与失败原因分析
01
02
03
成功原因分析
总结实验成功的关键因素， 如合理的实验设计、准确 的实验操作、优质的原料 和试剂等液中与脲缩合生成二苯乙醇酸，再与氢氧化钠成盐得到苯 妥英钠。
以甲苯为原料
经与金属钠反应增加了苄基负离子活性后，再与氰乙酸乙酯缩合 生成氰乙酰苄酯。然后经碱性水解；酸化得到苯乙酸。最后与脲 缩合；碱化制得苯妥英钠。
苯妥英钠的制备方法
取5g二苯酮和8g尿素,置于250ml圆底烧瓶中,加入50ml乙醇和 12g氢氧化钠的水溶液(12g氢氧化钠溶于30ml水中),安装回流冷 凝管,加热回流4h,至反应液呈透明状,冷却,用10%盐酸酸化至刚果 红试纸呈酸性,即有白色固体析出,抽滤,用少量冷水洗涤,得粗品.将 粗品溶于50ml沸水中,加活性炭脱色,趁热过滤,滤液冷却后析出结 晶,过滤,干燥,得苯妥英钠,测熔点,计算产率.
加深了对药物合成的理解
通过实验操作，我们对药物合成的原理、步骤和注意事项有了更深 刻的理解。
提高了实验技能
在实验过程中，我们不断练习和提高了实验技能，如称量、溶解、 搅拌、过滤等。
实验总结与心得体会
实验成功制备了苯妥英钠
通过本次实验，我们成功合成了苯妥英钠，掌握了其合成方法和 操作技巧。
加深了对药物合成的理解
显示出目标产物的特征峰等。
实验条件优化
讨论实验过程中可能影响产物性 质和产量的因素，如反应温度、 反应时间、原料配比等，并提出
优化建议。
副反应与杂质分析
分析实验中可能出现的副反应和 杂质，以及它们对产物性质和产
量的影响。
实验成功与失败原因分析
01
02
03
成功原因分析
总结实验成功的关键因素， 如合理的实验设计、准确 的实验操作、优质的原料 和试剂等液中与脲缩合生成二苯乙醇酸，再与氢氧化钠成盐得到苯 妥英钠。
以甲苯为原料
经与金属钠反应增加了苄基负离子活性后，再与氰乙酸乙酯缩合 生成氰乙酰苄酯。然后经碱性水解；酸化得到苯乙酸。最后与脲 缩合；碱化制得苯妥英钠。
化学制药工艺学课件-药物合成工艺路线的设计和选择
安全风险评估与控制
进行安全风险评估，制定相应的安全 措施和应急预案，确保生产安全。
03
药物合成工艺路线的发展趋势
绿色化学合成技术
绿色化学合成技术是一种旨在减少或消除化学品生产和使用 过程中对人类健康和环境影响的合成方法。它强调使用无毒 或低毒性的原料、催化剂和溶剂，并采用节能、减排和资源 化的工艺。
化学制药工艺学课件-药 物合成工艺路线的设计和 选择
• 药物合成工艺路线的设计 • 药物合成工艺路线的选择 • 药物合成工艺路线的发展趋势 • 药物合成工艺路线实例分析
01
药物合成工艺路线的设计
药物合成工艺路线的概念
01
药物合成工艺路线：指在化学制 药过程中，将原料转化为药物的 合成途径。
02
设备需求与投资
分析不同工艺路线所需的设备和投资，选择 适合企业实际情况的工艺。
药物合成工艺路线的实施与控制
工艺流程图与操作规程
制定详细的工艺流程图和操作规程， 确保生产过程规范可控。
设备选型与维护
根据工艺需求合理选择设备，并定期 进行设备维护和保养。
质量监控与检测
建立严格的质量监控体系，对生产过 程和产品进行实时检测和质量控制。
药物合成工艺路线是药物生产的 核心，涉及原料的来源、反应条 件、操作步骤、分离纯化等多个 方面。
药物合成工艺路线的设计原则
01
02
03
04
安全性
选择对人体无害或危害较小的 原料和试剂，避免使用有毒、
有害的物质。
有效性
确保合成工艺能够高效地生产 出目标药物，具有较高的收率
和纯度。
经济性
考虑原料成本、反应条件、能 源消耗等因素，降低生产成本
计算机辅助药物设计包括：分子动力学模拟、量子化学计算、药效团模型等技术 。这些技术能够预测化合物的性质和药效，为药物设计和优化提供重要的参考依 据。同时，计算机辅助药物设计还可以降低新药研发的成本和时间，提高研发效 率。
《制药工艺学》课件
THANKS
感谢观看
制药工艺学具有很强的应用性，需要结合理论和实践，涉及 多种学科领域，如化学、生物学、药剂学等，同时也需要遵 守严格的药品生产质量管理规范（GMP）。
制药工艺学的应用领域
药品研发
制药工艺学在药品研发阶段发挥 着重要作用，涉及新药的发现、 筛选、合成、制剂等方面的研究
。
药品生产
制药工艺学是药品生产的核心技术 ，涉及原料药的生产、药物制剂的 制备、质量控制等方面的技术要求 。
04
制药工艺学中的安全与环保
制药工业的安全管理
制药工业安全管理的重要性
确保生产过程中的安全，防止事故发生，保 护员工健康和环境。
制药工业安全培训
对员工进行安全培训，提高员工的安全意识 和技能，确保员工能够遵守安全规定。
制药工业安全管理体系
建立和完善安全管理体系，包括安全规章制 度、操作规程、应急预案等。
这些设备包括反应器、混合器、分离器、干燥器等，每种设备都有其特定的功能和 操作要求。
了解和掌握这些设备的原理、操作和维护对于保证制药工艺的稳定性和产品质量至 关重要。
制剂生产设备
制剂生产设备是用于将原料药 转化为药物制剂的设备，如片 剂、胶囊剂、注射剂等。
这些设备包括压片机、混合机 、包衣机、灌装机等，每种设 备都有其特定的功能和操作要 求。
《制药工艺学》ppt课件
• 制药工艺学概述 • 制药工艺流程 • 制药设备与技术 • 制药工艺学中的安全与环保 • 药品研发与注册 • 案例分析
01
制药工艺学概述
定义与特点
定义
制药工艺学是一门研究药物制造过程的综合性学科，涉及药 物成分的提取、分离、纯化、制剂、质量控制等方面的理论 和实践。
第八章化学合成药物的工艺研究ppt文档
2、以苯酚为原料
OH NaN 2,H O 2SO 4
OH N2aS
OH
NO
NH 2
收率80～85％ 用硫化钠做为还原剂，产生少量硫化氢，环境污染问题
OH N2Cl HO
NaOH
OH Pd/C
NH 2
NN
原料易得，收率高（95～98%） 钯碳价格昂贵，成本高
3、以硝基苯为原料
OH 还原
NHOH 重排 加热
的问题，因此工序越简单越好。
4 、单元反应次序安排和合成步骤改变
如：用对硝基苯甲酸合成局麻药盐酸普鲁卡因：
NO2
NO2 COOH
HOCH2CH2N(CH3)2
酯化
还原
NH2
1. Fe/HCl 2. HCl
COOCH2CH2N(CH3)2
1.HO(CH2)2N(CH3)2 2. HCl
还原
NH2
.HCl
O
CH2Cl
O
CH3
该反应涉及到腐蚀问题，实验室研究时可在玻璃仪器内挂一块与厂里设备相同材质的样品考查。
6、安全生产与环境保护
❖ 在比较、选择药物各条工艺路线时，不仅要考虑技术是否先 进、经济合理、还要安全生产与“三废”防治，尽量不用或 少用易燃易爆和有毒的物料，同时还要考虑中间体是否有毒。 如必须采用有毒物质则要考虑安全技术措施，必要时还要拟 订实验研究计划。
O
CO CH3
SO2H
氯化
Cl2,甲 苯 30
O
O
CO CH3
SO2Cl
酸析
HCl,甲 苯 pH1
成盐 C
NH NaHCO3 pH7
S O2
胺化
NH4OH 90
合成药物工艺研究PPT课件
d[RCH dt
2Z
]
k[RCH
2Z
][OH
]
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H
OH- + H C
H
慢
Br
HH
δ－
HO
C
H
Br δ－
快
HH
过渡态
HO C
+ Br-
H
二级反应（SN2）
亲核试剂从离去基团的背面向它连接的碳原子进攻，先与碳原
子形成弱的键；与此同时，离去基团与碳原子的键有所减弱，两者
与碳原子呈直线状，碳原子上另外三个键逐渐由伞形转变为平面，
OMe
C O2M e C O2M e
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1
OMe
O Me
C O2M e FG I
C O2M e
C O2Me C O2Me
O Me
C O2Me
+
C O2Me
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W ittig O Me
P h3P CHO
+
C H2Br
肉桂醛
2
C H3 1. Me2S O4,或 2. Br2, 光
念；理解生产工艺规程和岗位操作法的编 写。
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7
主要内容
第一节 影响化学反应及产品质量
的工艺条件
第二节 通过实验室小试探索工艺条件
第三节 中试放大研究工艺条件
第四节 药品生产中工艺条件的确定
第五节 生产工艺规程和岗位操作法
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8
第一节 影响化学反应及产品质量
的工艺条件
2)溶剂
化学反应的介质、溶剂化作用
3)催化
化学制药工艺学课件-药物合成工艺路线的设计和选择
安全性
确保合成路线的安全性 ，避免使用有毒有害的
原料和试剂。
药物合成工艺路线的选择依据
目标化合物的结构
根据目标化合物的结构特点， 选择合适的合成路线。
原料的来源和成本
考虑原料的供应情况、成本和 纯度等因素，以确定最优的合 成路线。
反应条件和操作
比较不同合成路线的反应条件 、操作简便性和产物的纯度， 以确定最佳方案。
CHAPTER 04
药物合成工艺路线的发展趋 势与展望
药物合成工艺路线的发展趋势
绿色环保
随着环保意识的提高，药物 合成工艺路线正朝着绿色环 保的方向发展，减少对环境 的污染和资源消耗。
高效合成
通过优化反应条件和催化剂 等手段，提高药物合成的效 率和收率，缩短生产周期， 降低成本。
连续化生产
采用连续化生产方式，实现 药物合成的自动化和智能化 ，提高生产效率和产品质量 。
03
02
强化知识产权保护
加强知识产权保护，鼓励企业自主 创新，保护创新成果。
优化产业布局
优化产业布局，推动产业集聚和产 业链协同发展。
04
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
02
药物合成工艺路线是药物研发过 程中的关键环节，直接关系到药 物的产量、纯度、安全性和生产 成本。
药物合成工艺路线的设计原则
高效性
选择反应步骤少、总收 率高的合成路线，以提
高生产效率。
经济性
考虑原料易得、成本低 廉的合成路线，以降低
生产成本。
环保性
优先选择绿色、环保的 合成路线，以减少对环
境的污染。
保护基团和导向基团的应用
通过引入保护基团和导向基团，控制反应的区域选择性和立体选择 性，减少副产物。
制药工艺学可ppt课件
相似放大法—主要应用相似理论进行放大。使用于物理 过程，有一定局限性。（非线性）
数学模拟放大法—应用计算机技术的放大法，它是今后 发展的主要方向。（数字工厂）
3
三、中试放大的研究
1.生产工艺路线的复审
一般情况下，单元反应的方法和生产工艺路线应在实验 室阶段就基本选定。在中试放大阶段，只是确定具体 工艺操作和条件以适应工业生产。但是当选定的工艺 路线和工艺过程，在中试放大时暴露出难以克服的重 大问题时，就需要复审实验室工艺路线，修正其工艺 过程。
8)生产工艺过程 配料比；工艺操作；主要工艺条件及其说明；生产过程中 的中间体及其理化性质和反应终点控制；后处理方法及收 率等。
15
9)生产技术经济指标 生产能力（年，月）；中间体、成品收率，分步收率和产品 总收率，收率计算方法；劳动生产率及成本；原辅材料及中 间体消耗定额。
10)技术安全与防火、防爆 11)主要设备的使用与安全注意事项 12)成品、中间体、原料检验方法 13)资源综合利用和三废处理 14)附录（有关常数及计算公式等）
5
5.工艺流程与操作方法的确定 在中试放大阶段由于处理物料增加，因而
又必要考虑使反应与后处理的操作方法如何适 应工业生产的要求，特别要注意缩短工序、简 化操作。 6.原辅材料和中间体的质量控制 1)原辅材料、中间体的物理性质和化工参数的 测定。 2)原辅材料、中间体质量标准的制定。
6
第二节 物料衡算 物料衡算是化工计算中最基本，也是最重要的内容之一。它也
第五章 中试放大与生产工艺规程
中试放大的目的是验证、复审和完善实验室工艺所研究 确定的反应条件，及研究选定的工业化生产设备结构、材质、 安装和车间布置等，为正式生产提供数据，以及物质量和消 耗等。 第一节 中试放大的研究内容 一、概述
数学模拟放大法—应用计算机技术的放大法，它是今后 发展的主要方向。（数字工厂）
3
三、中试放大的研究
1.生产工艺路线的复审
一般情况下，单元反应的方法和生产工艺路线应在实验 室阶段就基本选定。在中试放大阶段，只是确定具体 工艺操作和条件以适应工业生产。但是当选定的工艺 路线和工艺过程，在中试放大时暴露出难以克服的重 大问题时，就需要复审实验室工艺路线，修正其工艺 过程。
8)生产工艺过程 配料比；工艺操作；主要工艺条件及其说明；生产过程中 的中间体及其理化性质和反应终点控制；后处理方法及收 率等。
15
9)生产技术经济指标 生产能力（年，月）；中间体、成品收率，分步收率和产品 总收率，收率计算方法；劳动生产率及成本；原辅材料及中 间体消耗定额。
10)技术安全与防火、防爆 11)主要设备的使用与安全注意事项 12)成品、中间体、原料检验方法 13)资源综合利用和三废处理 14)附录（有关常数及计算公式等）
5
5.工艺流程与操作方法的确定 在中试放大阶段由于处理物料增加，因而
又必要考虑使反应与后处理的操作方法如何适 应工业生产的要求，特别要注意缩短工序、简 化操作。 6.原辅材料和中间体的质量控制 1)原辅材料、中间体的物理性质和化工参数的 测定。 2)原辅材料、中间体质量标准的制定。
6
第二节 物料衡算 物料衡算是化工计算中最基本，也是最重要的内容之一。它也
第五章 中试放大与生产工艺规程
中试放大的目的是验证、复审和完善实验室工艺所研究 确定的反应条件，及研究选定的工业化生产设备结构、材质、 安装和车间布置等，为正式生产提供数据，以及物质量和消 耗等。 第一节 中试放大的研究内容 一、概述
《化学与药物》课件
药物设计与优化
药物设计
药物设计是根据先导化合物和靶点结构信息，设计出具有更高活性和选择性的候选药物。
药物优化
药物优化是对候选药物进行结构修饰和改造，以提高其药效、降低毒副作用和改善药代动力学性质。
临床前试验与安全性评价
临床前试验
临床前试验是在动物模型上进行的药效和药代动力学研究，以评估候选药物的疗效和安全性。
多种因素的影响。
药物分布
药物进入体内后，会随着血液和 淋巴液的流动而分布到全身各个 组织器官中，其分布受到药物的 理化性质、组织器官的血流灌注
等因素的影响。
药物代谢与排泄
代谢方式
药物在体内的代谢主要通过氧化、还原、水解等方式进行，代谢 过程中会产生代谢产物。
排泄途径
药物的排泄主要通过肾脏、肝脏、肠道等途径进行，其中肾脏是主 要的排泄器官。
05
化学与药物的未来发展
新药研发趋势与挑战
创新药物研发
随着生物技术的进步，基于基因、蛋白 质等靶点的创新药物研发成为主流。
VS
挑战
新药研发周期长、成本高，同时面临着知 识产权保护、市场接受度等问题。
化学制药新技术与新方法
基因工程制药
利用基因工程技术生产重 组蛋白、单克隆抗体等生 物药物。
细胞工程制药
02
药物合成与制造
药物合成原理
药物合成原理概述
介绍药物合成的概念、目的和意 义，以及药物合成的基本原理和
特点。
药物合成反应类型
列举常见的药物合成反应，如取代 反应、加成反应、缩合反应等，并 解释其在药物合成中的应用。
药物合成路线设计
介绍如何根据目标药物的分子结构 ，设计合理的药物合成路线，包括 起始原料的选择、合成步骤的安排 等。
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研究反应物分子到产物分子的具体过程， 深入探讨反应条件要药物化学合成工艺过程中的 具体问题及相关理论
CHO
O
O
OCH3
O
+
O
NH2
OCH3
(2-83)
(2-84)
O Ni
O
O CHO
HN
CHO/HCO2H/HCl O
OCH3
OCH3
N CH
OCH3
OCH3
N+ . ClOCH3
(2-73)
OCH3
6. 化学反应条件和影响因素
按质量作用定律，其瞬间反应速率为：
各浓度项的指数称为级数；所 有浓度项的指数的总和称为反应 级数。
（1）单分子反应
在反应过程中，若只有一分子参与反应， 则称为单分子反应
属于这一类反应的有：热分解反应（如烷烃的裂解），异构化反应（如顺反异构 化），分子内重排（如Beckman重排、联苯胺重排等）以及羰基化合物酮型和烯醇 型之间的互变异构等。
化学合成药物工艺研究
1.概述
任何化学药物的生产，都离不开三个阶段：原料预处理、化学反应、产 品精制。
化学合成反应过程是化学药物生产过程
的核心
物理过程的原理和操作设备——《流体流动与传热》和《传质与分离技 术》
化学反应过程的原理和反应设备——《化学反应过程与设备》，属于化 学反应工程的范畴
2.研究目的
（1）配料比：参与反应的各物料 之间物质量的比例称为配料比（也 称投料比）。通常物料量以摩尔为 单位，则称为物料的摩尔比。
（2）溶剂：溶剂主要作为化 学反应的介质，反应溶剂性 质和用量直接影响反应物的 浓度、溶剂化作用、加料次 序、反应温度和反应压力等。
（3）温度和压力：
化学反应需要光和热的传输和转换，在化 学合成药物工艺研究中要注意考察反应温 度和压力的变化，选择合适的搅拌器和搅 拌速度。
使化学工业生产中的反应过程最优化。
（1）设计最优化：由给定的生产任务，确定反应器的型式和
适宜的尺寸及其相应的操作条件 （2）操作最优化：在反应器投产运行之后，还必须根据各种因素
和条件的变化作相应的修正，以使它仍能处于最优的条件下操作
3.工艺过程中需要研究的问题
从实验室开发到工业生产存在放大效应。 在工业反应器中实际进行的过程不但包
6.1 反应物的浓度与配料比
6.1.1基本概念 基元反应 非基元反应
基元反应：凡反应物分子在碰撞中一步转化为生成物分子的 反应称为基元反应。
例：伯卤代烷的碱性水解
此反应是按双分子亲核取代历程（SN2）进行的，在化学动力学上为二级反应
H R C X + OH-
H
- R HO C X
HH
H HO C R + X-
H
（2）非基元反应：
凡反应物分子要经过若干步，即若干个基元反应 才能转化为生成物的反应，称为非基元反应。
例：叔卤代烷的碱性水解速度仅依赖于叔卤 代烷的浓度，而与碱的浓度无关：
R3CX
+ R3C X
R3C+ + X-
R3C X
slow
R3C+ + X-
fast R3C+ + OH-
R3C OH
fast R3C+ + H2O
R3C OH + H+
6.1.2 化学反应过程
简单反应：由一个基元反应组成的化学反 应称为简单反应；
复杂反应：两个和两个以上基元反应构成 的化学反应则称为复杂反应
☆无论是简单反应还是复杂反应，一般都可 以应用质量作用定律来计算浓度和反应速 率的关系。
aA + bB + ......
gG + hH + ......
某些光化学反应，表面催化反应，电解反应等。 它们的反应速率常数与反应物浓度无关，而分别与 光的强度、催化剂表面状态及通过的电量有关。
这是一类特殊的反应。
（4）可反应
k1 CH3COOH + C2H5OH k2 CH3COOC2H5 + H2O
正反应速率 = k1 [CA－x] [CB－x] 逆反应速率 = k2 x2
括有化学反应，还伴随有各种物理过程，如热量 的传递、物质的流动、混和和传递等，所有这些 传递过程使得反应器内产生温度分布和浓度分布， 从而影响反应的最终结果。
处理整个化学合成制药的问题需要具备三个方面的 知识（三传一反）： a.化学反应的规律（反应动力学）；
b.传递过程的规律（质量、热量和动量的传
（2）双分子反应
当相同或不同的两分子碰撞时相互作用而发生 的反应称双分子反应，即为二级反应
在溶液中进行的大多数有机化学反应属于这 种类型。如加成反应（羰基的加成、烯烃的 加成等），取代反应（饱和碳原子上的取代、 芳核上的取代、羰基a位的取代等）和消除 反应等。
（3）零级反应
若反应速率与反应物浓度无关，仅受 其它因素影响的反应为零级反应
递）； c.上述两者的结合。
4.研究工艺过程中的作用：
（1）反应器的合理选型 （2）反应器操作的优选条件 （3）反应器的工程放大
4. 基本研究方法
用数学模型来分析和研究化学反应过程与设备的工 程问题。数学模型就是用数学语言来表达过程各 种变量之间的关系。
➢
数学模型方法的一般过程:
基本特征是过程的分解和过程的简化
（6）后处理：
由于药物合成反应常伴随着副反应，因 此反完成后，需要从副产物和未反应的 原辅材应料及溶剂中分离出主产物；分 离方法基本上与实验室所用的方法类似， 如蒸馏、过滤、萃取、干燥等技术等。
SUCCESS
THANK YOU
2020/12/17
可编辑
19
（7）产品的纯化和检验：
。化学原料药生产的最后工序（精 制，干燥和包装）必须在符合《药 品生产质量管理规范》（GMP）规 定的条件下进行。
（4）催化剂：
现代化学工业中，80%以上的反应涉及催化 过程。化学合成药物的工艺路线中也常见 催化反应，如酸碱催化，金属催化，相转 移催化，生物酶催化等，来加速化学反应、 缩短生产周期、提高产品的纯度和收率。
（5）反应时间及其监控：
反应物在一定条件下通过化学反应 转变成产物，与化学反应时间有关。 有效地控制反应终点，力图以高收 率获得高纯度的产物。
合理地简化来源于对过程有深刻的、本质的理解。 要求：不失真；
能满足应用的要求； 能适应当前实验条件，以便进行模型鉴别和参数估值； 能适应现有计算机的能力。
➢ 数学模型方法的实质 将复杂的实际过程按等效性原则做出合理的
简化，使之易于数学描述。实验是基础，数学方法 和计算技术是成功的关键。
5.研究内容