章13 组合化学
无机合成化学简明教程课后习题参考答案
第一章概论1现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化？答：2为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的标志？无机合成化学与国民经济的发展息息相关，在国民经济中占有重要的地位。
工业中广泛使用的三酸两破”，农业生产中必不可少的化肥、农药，基础建设中使用的水泥、玻璃、陶瓷，涂料工业中使用的大量无机料等无一不与无机合成有关。
这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平。
3．为什么说合成化学是化学学科的核心，是化学家改造世界、创造社会財富的最有力的手段？答：作为化学学科中当之无愧的核心，合成化学已成为化学家改造世界创造未来最有力的工具。
合成化学领域的每一次进步都会带动产业的一次革命。
发展合成化学，不断创造和开发新的物种，不仅是研究结构、性能及其相互关系，揭示新的规律与原理的基础，也成为推动化学学科与相关学科发展的主要动力。
4您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗？碳纳米管、5为什么从某种意义上讲，合成化学的发展史就是化学的发展史？6.无机合成有哪些热点领域？（1）特种结构无机材料的制备（2）软化学合成（3）极端条件下的合成（4）无机功能材料的制备（5）特殊聚集态材料的合成（6）特种功能材料的分子设计（7）仿生合成（8）纳米粉体材料的制备（9）组合化学（10）绿色化学。
7．什么是极端条件下的合成？能否举一例说明。
极端条件是指极限情况，即超高温、超高压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光等离子体等。
例如，在模拟宇宙空间的情况下，可能合成出没有位错的高纯度品体。
8查阅文献，找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。
9何谓软化学合成方法？与所谓的“硬化学法”相比有什么特点？软化学是相对于硬化学而言的。
它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。
特点：1.不需用高纯金属作原料2.制得的合金是有一定颗粒度的粉末，不需在使用时再磨碎3.产品本身具有高活性4.产品具有良好的表面性质和优良的吸放氢性能5.合成方法简单6.有可能降低成本7.为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径第二章低温合成1温度与物性有怎样的关系？什么是物质的第五态？温度与物性的关系：对于一般液体来说，随着温度降低，密度会逐渐增加。
药物化学教材李淑敏第一版
药物化学教材李淑敏第一版内容概要本书是一部全面介绍药物化学各种原理、研究方法和技术，反映药物化学学科在20世纪末和21世纪初的发展水平的权威著作。
全书分成总论和各论两大部分。
总论部分就有关药物研究开发的理论、方法、技术、战略战术以及相关学科对本学科的推动等方面的内容进行了比较全面、系统、深入的介绍；对新药研发的法规，药物经济学，药物的知识产权保护，糖类、蛋白质、趋化因子类药物和手性药物均有专章介绍。
《高等药物化学》反映了药物化学与管理科学和经济学的紧密结合。
各论部分以各类药物分子设计、结构与活性的关系和作用原理为重点，阐述了各类药物近15年的新进展，同时对临床上重要的药物作了总结性的回顾。
每章末均附有最新、最重要的参考读物和文献，以便读者根据这些文献对相关领域作更深入的调研。
本书可供从事药物化学教学、科研和生产以及临床药学、药剂学、药理学、药物分析等专业的科技人员，以及高等院校化学和药学专业高年级本科生、研究生学习参考。
书籍目录第1部分总论第1章绪论第2章药物的化学结构、理化性质与生物活性第3章药物代谢与新药研发第4章药物作用靶标、化合物的活性筛选第5章组合化学和高通量合成第6章分子模拟与药物设计第7章化学信息学与药物发现第8章先导物的发现途径和优化策略第9章天然产物与新药的研究开发第10章药物合成的化学与工艺研究第11章手性药物第12章生物技术与新药研究第13章糖类药物的化学与生物学第14章肽、蛋白质药物的化学与生物学第15章趋化因子受体调节剂第16章药物的专利保护第17章新药研发与法规管理第18章新药上市前后的药物经济学研究第2部分各论第19章麻醉药物第20章镇静催眠和抗癫痫药物第21章镇痛药物第22章非甾体抗炎药物第23章中枢兴奋药物第24章抗精神失常药物第25章抗帕金森病和阿尔茨海默病药物第26章抗糖尿病药物第27章抗骨质疏松药物第28章抗过敏和抗溃疡药物第29章作用于胆碱能系统药物第30章作用于肾上腺素能系统药物第31章作用于5一羟色胺、多巴胺和GABA系统药物第32章抗生素第33章抗菌和抗真菌的合成药物第34章抗肿瘤药物第35章抗艾滋病药物第36章抗病毒药物第37章抗高血压药物和利尿药物第38章止血药物和抗血栓药物第39章心脏疾病和血脂调节药物第40章呼吸系统药物第41章皮质激素类药物第42章免疫抑制剂与器官移植药物第43章减肥有关药物第44章性激素和生育调节药物中文索引英文索引章节摘录版权页：插图：有时一个先导化合物活性低的原因可能是因为其在溶剂中优势构象的比例较少所致。
九年级化学第十三章知识点
九年级化学第十三章知识点化学作为一门自然科学学科，研究物质的组成、性质以及相互转化关系。
九年级化学第十三章主要涵盖了溶液的概念和性质，以及酸碱中的电离平衡与酸碱中的物质转化过程。
本章知识点的掌握对于理解和应用化学理论具有重要意义。
一、溶液的概念和性质溶液是由溶质和溶剂组成的均质混合物。
其中，溶质是溶解在溶剂中的物质，而溶剂则是用来溶解溶质的物质。
溶液可以分为固溶液、液溶液和气溶液。
固溶液是指固体溶质溶解在溶剂中，如盐水；液溶液是指液体溶质溶解在溶剂中，如酒精溶液；气溶液是指气体溶质溶解在溶剂中，如可乐。
溶解是溶质与溶剂之间发生的物质转化过程。
当溶液的溶质和溶剂分子间的相互作用力很强时，溶解度较小；而当溶质和溶剂分子间的相互作用力较弱时，溶解度较大。
溶解度是指在一定温度下单位溶剂中溶解的溶质质量，通常用质量百分数表示。
二、电离平衡电离是指在溶液中，部分或全部溶质中的粒子分解为带电离子的过程。
当溶质分子离解产生的离子与溶液中的反应物重新结合时，电离和结合达到动态平衡，称为电离平衡。
酸的电离平衡可表示为HA ⇌ H+ + A-，其中HA代表酸分子，H+代表氢离子，A-代表阴离子。
酸的强弱取决于其电离程度的大小。
强酸电离度较高，而弱酸电离度较低。
碱的电离平衡可表示为BOH ⇌ B+ + OH-，其中BOH代表碱分子，B+代表正离子，OH-代表氢氧根离子。
碱的强弱也取决于其电离程度的大小。
强碱电离度较高，而弱碱电离度较低。
三、酸碱中的物质转化过程酸碱中的物质转化主要包括中和反应和盐的生成。
中和反应是指酸和碱在适当的条件下反应生成盐和水的过程。
中和反应是酸碱反应中最经典的一种。
在化学方程式中，酸和碱的摩尔比为1:1，生成的盐和水的摩尔比同样为1:1。
盐的生成是指酸和碱反应生成的化合物。
在酸碱反应中，酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子结合形成盐，并释放出水。
生成的盐是由酸阴离子和碱阳离子组成。
在实际应用中，中和反应和盐的生成的应用非常广泛。
13第十三章药物的构效关系与新药研究知识
(S)-(＋)-异丙肾上腺素
药物与受体间相互作用对药效的影响
3．构象对活性的影响
构象对药物分子与受体相互作用时的互补性影响很大，不同构象的药
物分子，生物活性有着较大差异。受体的作用部位一般有高度立体选择 性，受体只能与药物多种构象中的一种结合。只有被受体识别并与受体 结合的构象，才能产生特定的药理作用。
有机药物中多数为弱酸或弱碱性，在体内pH
7.4环境中可 部分解离，其解离度由化合物的解离常数pKa和溶液介质的pH 决定，因此药物的酸碱性是影响药物活性的重要因素。
pKa的计算方法如下：
酸性药物： RCOOH + H2O 碱性药物： RNH2 + H2O
RCOORNH3+ +
+
H3O+ OH-
pKa=pH-log [RCOO ] [RCOOH]
相似之处，因此双酚A也有弱的雌激素作用，能引起女童早熟。
1.45nm
OH
1.45nm
OH H 3C C CH3
OH
HO
HO
HO
雌二醇
反式己烯雌酚
双酚A
药物与受体间相互作用对药效的影响
2．光学异构体对活性的影响
有些药物分子中存在一个或多个手性中心，就有光学异构体存
在,互为光学异构体的药物分子药理活性也有所不同
寻找新药或先导化合物的基本途径
3
通过观察药物的临床副作用或者老药新用及 Me－too结构改造 小剂量的阿司匹林用于治疗和预防脑血栓。
4
从药物代谢产物中寻找
Cl Cl N 酶 N N O 氯雷他定
地西泮→奥沙西泮 羟嗪→西替利嗪 氯雷他定→地氯雷他定
O
CH3
药物化学各章练习题(2019)
2-14、用数学模型研究结构参数和生物活性之间的关系
2-15、从研究药物的优势构象的能量出发
四、多项选择题
2-16、以下哪些说法是正确的
A.弱酸性药物在胃中容易被吸收B.弱碱性药物在肠道中容易被吸收
C.离子状态的药物容易透过生物膜D.口服药物的吸收情况与解离度无关
*10．舒巴坦作用靶点
Ⅲ多项选择题
1．药物作用靶点包括
A．受体B．酶
C．核酸D．离子通道
E．细胞
2．药物化学的任务包括
A.为合理利用已知的化学药物提供理论基础、知识技术。
B.研究药物的理化性质。
C.确定药物的剂量和使用方法。
D.为生产化学药物提供先进的工艺和方法。
（三）问答题
1．简述药物化学的基本内容。
E.偶然事件
2-19、前药的特征有
A.原药与载体一般以共价键连接
B.前药只在体内水解形成原药，为可逆性或生物可逆性药物
C.前药应无活性或活性低于原药
D.载体分子应无活性
E.前药在体内产生原药的速率应是快速动力学过程，以保障原药在作用部位有足够的药物浓度，并应尽量减低前药的直接代谢
2-20、下列叙述正确的是
2-7、比较分子力场分析
2-8、用分子连接性指数作为描述化学结构的参数
2-9、分子形状分析法
2-10、线性自由能相关模型
三、比较选择题
[2-11~2-15]
A. Hansch分析B. CoMFA方法
C.两者均是D.两者均不是
2-11、计算机辅助药物设计的方法
2-12、用于受体的结构已知时的药物研究方法
C.增加解离度，不利吸收，活性下降D.增加解离度，有利吸收，活性增强
沈阳药科大学高等有机化学课件胡春版——第一章绪论
（1）分子轨道是由原子轨道通过线性组合而成； （2）组合前后的轨道数守恒：即有几个原子轨道就可以组合 成几个分子轨道。
（3）原子轨道组合成分子轨道遵守最大重叠原则，能量近似 原则，对称性匹配原则。
（4）电子在分子轨道中的排布与原子中电子在核外排布类似。
(1915) • 1912, F. Pregl有机化合物微量分析方法(1923) • 1901-1903, A Windaus甾体化合物的结构和与维生素D的关系
(1928) • 1924-1940, R. Robinson生物碱、青霉素结构 （1947） • 1948-1956, D. C. Hodgkin维生素B12结构(1964) • 1953, F. Sanger蛋白质结构(1958) • 1953, J. D. Watson和 F. H. C. Crick发现DNA双螺旋结构(1962)
高等有机化学电子教案1胡春高等有机化学物理有机化学2有机立体化学有机合成化学高等有机化学高等有机化学第1章概论第2章立体化学第3章第3章有机反应总论有机反应总论3第4章饱和碳原子的亲核取代反应第5章烯烃的加成反应第6章消除反应第7章芳香性高等有机化学第8章芳香亲电取代反应第9章羰基的加成反应及相关反应第10章第0章分子重排反应分子重排反应4第11章协同反应第12章自由基反应第13章有机光化学第一章概论511有机化学发展概况一有机化学的研究范畴1
学
12
§1-2 现代共价键理论
一、原子轨道和化学键
1. 原子轨道和电子云 • 共价键由成键电子所在原子轨道重叠形成。 • 原子轨道（φ）：电子在原子核外空间运动状态函数。 • 电子云（φ2） ：电子在核外空间运动出现的几率密度。 • s轨道围绕原子核呈球形对称，p轨道呈哑铃形。 • 原子轨道图中“+”、“-”表示波函数位相，并不代表 电荷。 • 原子轨道中电子排布遵守Pauli不相容原理，能量最低原 理，Hund规则。
沈阳药科大学高等有机化学胡春版——绪论
§1-2 现代共价键理论
一、原子轨道和化学键
2. 价键法（VB法） • 1927年Heiter和London提出处理化学键的量子力学方法， 后来经过Pauling等进一步完善。 • 价键法（VB法），又称为电子配对法 。基本要点： (1) 形成共价键的两个原子均具有未成对电子，并且自旋 方向相反；每一对电子形成一个共价键。 (2) 原子价数：原子的未成对电子数。 (3) 共价键具有饱和性。 (4) 共价键具有方向性。 。 (5) 能量相近的轨道可进行杂化，形成能量相等的杂化轨 道。
（二茂铁结构）(1973)Βιβλιοθήκη 10§1-1 有机化学发展概况
二、有机化学的发展概况
3. 有机结构理论和反应机理 • 1945-1969, J. W. Cornforth, V. Prelog立体化学(1975) • 1951-1971, 福井谦一, R. Hoffmann化学反应过程理论
(1981) • 1967, E. J. Corey有机合成理论 (1990) • 1962-现在, G. A. Olah碳正离子化学(1994) • 1987-现在, A. H. Zewail飞秒化学(1999)
16
§1-2 现代共价键理论 二、分子轨道理论
ψ1 = φ 1 + φ2
ψ
ψ2= φ 1 φ2
“+”与“ ”表示波的位相
反键轨道
ψ2 = φ 1 φ2
φ1
φ2
能量
ψ1 = φ 1 + φ2
成键轨道
17
§1-2 现代共价键理论 二、分子轨道理论
节面
18
§1-2 现代共价键理论 二、分子轨道理论
2pZ,A 原子轨道
14
组合化学合成技术
DNA 固相合成法的基本原理与多肽固相合成法相似。先将目标 DNA 链 3'-端核苷上的 3'-OH 与树脂(固相)共价相连，然后将经过活化的单体核苷酸(不参加反应基团必须保护), 按设计的顺序依次加上去。
合成所用的活性单体是质子化的核苷 3'-亚磷酰氨。
1
2
三、DNA 的固相合成法
用四氢吡喃基（THP）保护醇羟基是一个在有机合成中广泛应用的方法。该保护基的引入和除去均在酸性条件下进行。
单对甲氧基-三苯甲基（MMT）、双对甲氧基-三苯基(DMT)或三苯甲基常用来选择性地保护5' - OH。
核糖2'-和3'-羟基处于顺式位置, 可以用异丙叉基同时进行保护。常用的保护剂是丙酮。
3
2
1
Combinatorial chemistry
第六章 组合化学
组合化学最早起源于固相多肽合成。就本质而言，组合化学是建立在高效平行的合成之上的，这种合成方法步骤有限，但生成的化合物库内包含大量化合物。
01
组合化学不是单一的一种技术，它包含了一系列化学技术。它是一门交叉性学科，它以有机化学为基础，与生物化学、药物化学密不可分，并涉及到数学、物理和计算机等多门科学。而传统有机合成方法是对单个分子分步合成，在数量上是处于低层次的，合成速度太慢，无法满足对化合物量的需要。
树枝状载体的组合合成
五、组合合成的应用
第二节 多肽的化学合成
多肽的化学合成，是按照设计的氨基酸顺序，通过定向形成酰胺键方法得到目标多肽分子 要成功的合成具有特定氨基酸顺序的多肽，必须采用定向形成酰胺键方法，即对暂时不参予形成酰胺键的氨基和羧基，以及侧链活性基团进行保护。同时还要对羧基进行活化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
组合化学产生于80年代中期。人们首先合成的是多肽库 和寡糖库。已采用的方法有多种，如固相混合合成法[1]，多 中心合成法（multipin synthesis）[1]，茶袋法（tea-bag）法 [2]，反应珠法[3]及色谱条码法[4]等等。在多肽库的合成中， 如将偶合在固体支撑物（树脂）上的氨基酸同时与另外的多 种氨基酸反应，由于反应快慢的不均衡性，则导致反应产物 的多少不一而影响化合库的多样性（diversity）。为此， Furka[1]提出裂分合成策略，即将树脂分成若干等份，每一 份仅与一种氨基酸接触发生反应。第一轮反应完成后，将反 应珠混合，洗涤，再平均分配到各个反应器中，重复如上过 程，则可以指数增长的速度合成大量的化合物。
氨基酸之间通过肽键互相连接而形成的化合物称为肽 (peptide)。由两个氨基酸形成的肽称为二肽，三个氨基酸形成 的肽称为三肽。余类推。
O CH C CH2
OH
HN
10. 谷氨酰胺 (谷-NH2) (谷胺)
Glutamine(Gln ,Q)
H2N
O
CH C
CH2
CH2
C
O
NH2
OH
17. 谷氨酸(谷)
Glutarnie acid
(Glu , E)
H2N
18. 赖氨酸(赖) Lysine(Lys , K)
H2N
19. 精氨酸(精) Arginine(Arg , R)
BBA-● BBB-●
CBA-● CBB-●
素是化学库的多样性，而多样性又
ABC-●
BBC-●
CBC-●
与组建单元密切相关。近些年来，
ACA-● ACB-●
BCA-● BCB-●
CCA-● CCB-●
人们借助计算机发展了诸多方法来
ACC-●
BCC-●
CCC-●
描述组合化学库。本章我们拟以一 图13.1 由裂分法进行化学库的合成 具体实例[5]来介绍组合化学库的工
BB-●
C CA-●
CB-●
借助这些方法，为先导化合物的发
AC-●
BC-●
CC-●
Pool
现，小分子组合化学库可起重要作
用。
A AAA-●
B BAA-●
C CAA-●
如何由组合化学方法有效地筛
AAB-● AAC-●
BAB-● BAC-●
CAB-● CAC-●
选出先导化合物，其中，重要的因
ABA-● ABB-●
第十三章 组合化学
§13.1引言
组合化学（combinatorial chemistry）是将组建单 元（building block）依一定顺序反复彼此间以共价键相 互连接形成大量的化合物。由这些化合物构成所谓的化 学库。
传统的药物先导化合物（lead compound）的发现是 来自天然产物的分离，如植物、动物、微生物发酵等等。 这些方法通常周期较长，费用较高。近年来，组合化学 方法的出现，对新药的研制产生了重要影响。
R基团的结构不同，则将构成不同的氨基酸。表13.1所列 为20种氨基酸是构成蛋白质的基本单元。表中给出每种氨基酸 的中、英文名称及略写。
名称(代号) 1. 甘氨酸(甘)
Hlycine(Gly , G)
2. 丙氨酸(丙) Alanine(Ala , A)
3. 缬氨酸(缬) Valine(Val , V)
运用3种组建单元裂分合成的说明示于图13.1。
另一类组合化学库是小分子库
或类药库（drug like library）。为
―●
A
B
C
组合化学库在生物方面和有效性方
A-●
B-●
Pool
C-●
面的评估已发展多种高通量筛选
（high throughput screening）方法，
A AA-●
AB-●
B BA-●
4. 亮氨酸(亮) Leucine(Leu , L)
H2N
H2N H2N H2N
表13.1 组成天然蛋白质的氨基酸
R―
O
CH C
OH
H
名称(代号) 11. 天冬酰胺
(天-NH2) (天胺)
Asparagine(Asn , N)
O
CH C
OH
C H3
O
CH C
OH
CH CH3
CH3 O
CH C
OH
C H2 C H C H3 C H3
HS
OH H2 C
NH2 CH
C
O
OH
N H2
H2
HO
C
C
CHOCO NhomakorabeaOH
7. 脯氨酸(脯) Proline(Pro , P)
O
C
OH
HN
8. 苯丙氨酸(苯) Phenylalanine (Phe , F)
H2N
O CH C CH2
OH
9. 色氨酸(色) Tryptophan (Trp , W)
H2N
OH
5. 异亮氨酸(异) Isoleucine(Ile , I)
6. 蛋氨酸(蛋) Methionine (Met , M)
H2N H2N
O
CH C
OH
CH CH3 CH2 CH3
O
CH C
OH
CH2 CH2 S
CH3
15. 半胱氨酸(半) Cysteine (Cys , C)
16. 天冬氨酸(天) Aspartic acid (Asp , D)
12. 丝氨酸(丝) Serine(Ser , S)
13. 苏氨酸(苏) Threonine (Thr , Y)
14. 酪氨酸(酪) Tyrosine (Tyr , Y)
R―
O
H2N
CH C
C H2
C
O
OH
HO H3C
N H2 NH2
H2
C
CH
C
O
OH N H2
CH CH
OH C
O
OH O
H2N
CH C CH2
作。
§13.2 蛋白质结构基础知识介绍
本章的内容较多地涉及到有关于蛋白质的结构等，为了便 于阅读，我们首先简单地介绍一下有关于蛋白质结构方面的最 基本的知识。
人体中存在的蛋白质约在10 万种以上，可见蛋白质种类的繁 多和结构的复杂。构成天然蛋白 质的氨基酸有20多种，都属于氨基酸。-氨基酸的通式为：
H2N
20. 组氨酸(组)
Histidine (His , H)
H2N
O
CH C
OH
CH2
CH2
C
O
OH O
CH C
OH
CH2 CH2 CH2 CH2 NH2
O
CH C
OH
CH2 CH2 CH2 NH
C
NH
NH2 O
CH C
OH
CH2
N NH
蛋白质分子是由一条或多条肽链组成的。多肽链组成的基 本单元为氨基酸。在多肽链中，氨基酸之间是以肽键(peptide bond)连接的。一个氨基酸的羟基和另一个氨基酸的氨基脱水 缩合形成的键成为肽键或肽酰胺键（CONH）。氨基酸分 子中的-氨基、-羟基和非-氨基、-羟基都可参与肽键的构 成，但天然蛋白质分子中的肽键都是由-氨基和-羟基脱水缩 合而成：