药物合成反应(全)
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(完整版)典型药物合成
作用部位
外周
中枢
作用靶点
环氧合酶
阿片受体
不能代替吗啡类使用
它只对慢性钝痛有良好的作用
牙痛、头痛、神经痛、肌肉痛、关节痛
无成瘾性
8
镇痛药
是对痛觉中枢有选择性抑制作用，使疼痛减轻或 消除的药物
不影响 意识 不干扰 神经冲动的传导 不影响 触觉及听觉等
吗啡 合成镇痛药 吗啡样镇痛作用的肽类物质
（R)-Epinephrine的合成：手性拆分
HO HO HO HO HO HO
HO POCl3,ClCH2COOH
O Cl CH3NH2,HCl
HO
O OH
H N
CH3 . HCl
H2/Pd-C
HO
HO
H N
CH3
HO d-(CHOHCOOH)2
OH
H
N CH3 . HCl
NH3
OH H N CH3
H3C OO
+
N
CHC3 H3
Br -
O
16
内源性拟交感胺的生物合成
O
O
HO
NH3+
(S)(-) -Tyrosine (L)
Aromatic
2
L-amino acid decarboxylase
HO
Tyrosine 1 hydroxylase
HO
HO
NH2
Dopamine 3 -hydroxylase
6、合成路线
+
Cl
Cl
NH2
Cu 150.C, pH5~6
Cl
O OH Ullmann
S, I2 170.C
Cl
S
(完整word版)《药物合成反应》人名反应
《药物合成反应》人名反应授课教师：武汉大学药学院郭鹏教授2010,12,20 1.Aldol condensation2.Arndt–Eistert homologation3.Baeyer–Villiger oxidation4.Beckmann rearrangement5.Benzilic acid rearrangement6.Benzoin condensation7.Birch reduction8.Buchwald–Hartwig amination9.Cannizzaro reaction10.Claisen condensation11.Claisen rearrangement12.para-Claisen rearrangement13.Clemmensen reduction14.Cope rearrangement15.Criegee mechanism of ozonolysis16.Curtius rearrangement17.Darzens condensation18.Delépine amine synthesi s19.Demjanov rearrangement20.Tiffeneau–Demjanov rearrangement21.Dieckmann condensation22.Favorskii rearrangement23.Fries rearrangement24.Gabriel synthesis25.Gattermann–Koch reaction26.Hofmann rearrangement27.Houben−Hoesch reaction28.Jones oxidation29.Knoevenagel condensation30.Leuckart–Wallach reaction31.Mannich reaction32.Meerwein–Ponndorf–Verley reduction33.Michael addition34.Moffatt oxidation35.Nef reaction36.Oppenauer oxidation37.Paal–Knorr furan synthesis38.Paal–Knorr pyrrole synthesis39.Perkin reaction40.Pinacol rearrangement基团迁移顺序：富电子基团迁移最快烷基：3o > 环己基> 2 o > 苄基> 苯基> 1 o> 甲基> H取代芳基：给电子取代的迁移能力大于无取代的芳基，无取代大于吸电子基团取代的芳基41.Prévost trans-dihydroxylation42.Prins reaction43.Reformatsky reaction44.Reimer–Tiemann reaction45.Robinson annulations46.Robinson−Schöpf reaction47.Rosenmund reduction48.Sandmeyer reaction49.Schmidt rearrangement50.Sommelet reaction51.Sommelet–Hauser rearrangement52.Stobbe condensation53.Strecker amino acid synthesis54.Swern oxidation55.Vilsmeier−Haack reaction56.[1,2]-Wittig rearrangement57.[2,3]-Wittig rearrangement58.Wolff rearrangement59.Wolff–Kishner reduction60.Woodward cis-dihydroxylation 有关Cr的氧化剂极性反转。
完整版典型药物合成
H N
CH3 . HCl
H2/Pd-C
HO
HO
H N
CH3
HO d-(CHOHCOOH) 2
OH
H N CH3 . HCl
NH3
OH H N CH3
酒石酸拆分 HO R-(-)-Epinephrine
麻黄碱的制备
目前我国主要从麻黄中分离提取。还可用发酵法制取 。
O H + Saccharose
啤酒酵母
N-Methyl4 transterase
HO
OH H N
HO (R)(-) -肾上腺素 (L) (R)(-) -Adrenalin (L)
（R)-Epinephrine的合成：手性拆分
HO HO HO HO HO HO
HO POCl 3,ClCH 2COOH
O Cl CH3NH2,HCl
HO
O OH
H3C N CH3 OO
CH3Br
酯化
季铵化
O
O
O COOH
Zn, NaOH
还原
O
CH3 CH3
H3C OO
+
N
CHC3 H3
Br -
O
16
内源性拟交感胺的生物合成
O
O
HO
NH
+ 3
(S)(-) -Tyrosine (L)
Aromatic
L-amino acid 2 decarboxylase
HO
O
N
NHCH 3 O
C
N
N N乌洛托品 N
(五) 巴比妥类药物的合成通法
以丙二酸二乙酯为原料
O O
OO
R1Br CH 3CH 2ONa
药物合成反应课件 中国药科大学
醋酸去氢 表雄酮
炔雌醇合成 的第一步
卤素外 的基团 来自溶剂
注意 区域 选择 性？
N－卤代酰胺
Nu=H2O, ROH, DMSO, DMF
选择性？？？
Dalton 反应
a－溴酮
高选择性对
向加成产物
不影响其它官能团
不饱和烃的硼氢化－卤解反应
首先将烯烃进行硼氢化，然后用卤解反应转
化成卤代烃，具立体和区域选择性的。定位 属反马氏规则。 烯烃的硼氢化常用的试剂为二硼烷(B2H6), BH3/THF和BH3/Me2S(DMS)。 炔烃的硼氢化试剂常用儿茶酚硼烷。 属顺式硼氢化加成机理，硼原子优先处于位 阻较小的位置。 若硼原子连接的碳原子为手性中心，在置换 过程中发生构型反转现象。
3-羰基甾体
Py的作 用？？
酮的选择性 ketoselectivity
减少双键加成
取代，快，可逆 加成，慢，不可逆
四溴环己二烯酮
特点：亲电活性大，无需催化剂，只得到单取代产物， 反应中不生成卤化氢，适用于对酸、碱敏感的酮。 区域选择性高，取代反应主要在烷基取代较多的α位。 对αβ不饱和酮也较好，还可用于醛的α-溴代反应。
还有什 么方 法？？
与前页比较
芳环上有吸电子取代基时，卤取代反应一
般需用lewis酸催化，反应温度也较高。
含吸电 子基团
二溴异氰尿酸
98％
含多余π-电子的芳杂环：吡咯﹥呋喃﹥ 噻吩﹥>苯，且2位比3位活泼。
对于缺π-电子的芳杂环如吡啶，卤 取代反应相当困难，条件苛刻。
20～50℃
氟和碘取代反应
第二节 卤加成反应
一、不饱和烃的卤加成反应
卤素的活性次序为F>Cl>Br>I
药物合成反应(全)
medicine.ppt
❖ 化学药物的合成方法分类？
➢ 全合成:由结构简单的原料经过一系列单元反应制备化学药 物的方法；在药物发展上发挥了重要作用。
➢ 半合成:对已经具有一定基本结构的产物经过化学修饰或结 构改造得到疗效更高、毒副作用更小的新药。
水杨酰苯胺（Salicylanilide）的合成
➢ 水杨酸类解热镇痛药 ➢ 用于发热、头痛、神经痛、关节痛及活动性风湿症 ➢ 作用较阿司匹林强，副作用小 ➢ 化学名为邻羟基苯甲酰苯胺 ➢ 化学结构式为：
CH3 + Na2Cr2O7 + H2SO4
NO2 COOH
+ C2H5OH H2SO4
NO2
COOC2H5
+ Fe + H2O
NO2
COOH
+ Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O
NO2 COOC2H5
+ H2O
NO2
COOC2H5
+ Fe3O4
NH2
巴比妥（Barbital）的合成
F HN N
O COOH
N C2H5
合成路线 1 如下
Cl
HNO3 , H2SO4 Cl
KF , DMSO Cl
Cl
Cl
NO2
F
O
F
EMME F
COOC2H5 C2H5Br
Cl
NH2
Cl
N
H
F NaOH
Cl
O COOH HN NH
N
HN
C2H5
NO2 Fe , HCl
O
F
COOC2H5
Cl
N
C2H5
O
❖ 化学药物的合成方法分类？
➢ 全合成:由结构简单的原料经过一系列单元反应制备化学药 物的方法；在药物发展上发挥了重要作用。
➢ 半合成:对已经具有一定基本结构的产物经过化学修饰或结 构改造得到疗效更高、毒副作用更小的新药。
水杨酰苯胺（Salicylanilide）的合成
➢ 水杨酸类解热镇痛药 ➢ 用于发热、头痛、神经痛、关节痛及活动性风湿症 ➢ 作用较阿司匹林强，副作用小 ➢ 化学名为邻羟基苯甲酰苯胺 ➢ 化学结构式为：
CH3 + Na2Cr2O7 + H2SO4
NO2 COOH
+ C2H5OH H2SO4
NO2
COOC2H5
+ Fe + H2O
NO2
COOH
+ Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O
NO2 COOC2H5
+ H2O
NO2
COOC2H5
+ Fe3O4
NH2
巴比妥（Barbital）的合成
F HN N
O COOH
N C2H5
合成路线 1 如下
Cl
HNO3 , H2SO4 Cl
KF , DMSO Cl
Cl
Cl
NO2
F
O
F
EMME F
COOC2H5 C2H5Br
Cl
NH2
Cl
N
H
F NaOH
Cl
O COOH HN NH
N
HN
C2H5
NO2 Fe , HCl
O
F
COOC2H5
Cl
N
C2H5
O
药物合成反应(全)
O
O
C2H5 C2H5
NH ONa
HCl
C2H5
NH
C2H5
NH O
NH
O
O
盐酸普鲁卡因（ProcaineHydrochloride)的合成
➢ 盐酸普鲁卡因为局部麻醉药，作用强，毒性低 ➢ 临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉 ➢ 化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐 ➢ 化学结构式为：
H2N
化学选择性 化学选择性
区域选择性
化学选择性
我国抗癌药物紫杉醇合成成功
文章来源: 健康报
第四军医大学化学教研室张生勇教授课题组经过9年攻关， 在国内首次利用手性催化技术合成出抗癌药物紫杉醇。
紫杉醇和多烯紫杉醇是高效、低毒、广谱的抗癌药，广 泛用于治疗乳腺癌、卵巢癌、子宫癌等妇科肿瘤，对于某些 晚期肿瘤也有明显疗效。
Br2 CH3 COOH
P
O BrCH2 C-Br
X
溴乙酰溴
Br2 PCl3
BrCH2COOH
NH3 NH2-CH2COOH
第三节 醇、醚的卤素置换反应
一、醇的卤素置换反应
1 与HX反应 HI﹥HBr﹥HCl﹥HF 叔﹥仲﹥伯
2 与氯化亚砜、氯化砜的反应
S O2Cl
o C2O H H P y
o C2C H l
1S,2S (+)
仅1R,2R（-）型有抗菌活性, 临床使用
合成路线如下
O2N
Br2 , C6H5Cl COCH3
O2N
COCH2Br (CH2)6N4 , C6H5Cl O2N
COCH2Br(CH2)6N4
C2H5OH HCl , H2O O2N
(CH3CO)2O COCH2NH2 . HCl CH3COONa O2N
药物合成反应课件(闻韧)第二版
O BH
O
70℃,2h
C6H13 C
H
H
CO
B O
H2O 25℃,2h
C6H13 C
H
H
I2/NaOH/H2O
C
Et2O/0℃
B(OH)2
C6H13
H
CC
90%
H
I
第一节 不饱和烃的卤加成反应 四、硼氢化-卤解反应
BH3.THF 25。
I2/MeONa
(
)3B MeOH/0。
H I
78% (endo/exo=80/20)
R1 C C R2 NBS/DMSO
H
H
R1
Br CC
R2
H
H
Me OS
Me
Br R2 H
R1 C C
H
O SMe2
第一节 不饱和烃的卤加成反应
三、不饱和烃和次卤酸（酯），N-卤代酰胺的反应
NBS 英文名称：N-Bromosuccinimide 别名：N-溴代琥珀酰亚胺。 结构式：
NCS NBA NCA
Ph--C-CH3
Br
HBr
Ph-CH2CH2Br 反 马 氏 规 则
H2O2或 光 照
第一节 不饱和烃的卤加成反应
二、卤化氢对不饱和烃的反应
机理
R1 C
R2
R3 H+
C
R4
Nu
R1
R2
CC
R4
R3 Nu H
Nu R1
C
R4
R2
C
反向
H R3
反马氏规则机理
光
HBr
H
+ Br
R1 C
R4 Nu
药物合成反应ppt课件
合成的双键能位于在能量不利的位置
2019/9/6
39
2.Darzens缩水甘油酸酯的合成反应
醛或酮在碱存在的条件下和-卤代酯缩合生成,-环氧 羧酸酯(缩水甘油酸酯)的反应称为Darzens缩水甘油酸酯的合 成反应。
2019/9/6
40
R
RONa
R' C O + R2 CHCOOC2H5
X
R
H3C
CH3 C CH2
O C
CH3
I2或H3PO4
OH CH3 O
H3C C CH C CH3
OHC
(CH2)3
CH
CHO
H2O 115℃
C3H7
CHO C3H7
6
NaOH
CH3
CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO 25℃ CH3CH2CH C CHO
OH CH3
NaOH CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO 80℃ (CH3)2CHCH C CHO
ArH + HCHO + HCl ZnCl2 ArCH2Cl + H2O
2019/9/6
23
为芳环的亲电取代反应
COCH3
ClCH2
HCHO/HCl
OH 25~30℃
ClCH2
COCH3
2019/9/6
OH CH2Cl
COCH3 OH
24
ArCH2Cl可转化为： ArCH2OH, ArCH2OR, ArCHO, ArCH2CN, ArCH2NH2(R2) 及延长碳链
OH
CH3COOC2H5
+
LiN[Si(CH3)3]2
THF -78℃
2019/9/6
39
2.Darzens缩水甘油酸酯的合成反应
醛或酮在碱存在的条件下和-卤代酯缩合生成,-环氧 羧酸酯(缩水甘油酸酯)的反应称为Darzens缩水甘油酸酯的合 成反应。
2019/9/6
40
R
RONa
R' C O + R2 CHCOOC2H5
X
R
H3C
CH3 C CH2
O C
CH3
I2或H3PO4
OH CH3 O
H3C C CH C CH3
OHC
(CH2)3
CH
CHO
H2O 115℃
C3H7
CHO C3H7
6
NaOH
CH3
CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO 25℃ CH3CH2CH C CHO
OH CH3
NaOH CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO 80℃ (CH3)2CHCH C CHO
ArH + HCHO + HCl ZnCl2 ArCH2Cl + H2O
2019/9/6
23
为芳环的亲电取代反应
COCH3
ClCH2
HCHO/HCl
OH 25~30℃
ClCH2
COCH3
2019/9/6
OH CH2Cl
COCH3 OH
24
ArCH2Cl可转化为： ArCH2OH, ArCH2OR, ArCHO, ArCH2CN, ArCH2NH2(R2) 及延长碳链
OH
CH3COOC2H5
+
LiN[Si(CH3)3]2
THF -78℃
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Fe , HCl H2N
20%NaOH COOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl
H2N
浓盐酸
COOCH2CH2N(C2H5)2
H2N
COOCH2CH2N(C2H5)2 . HCl
二氢吡啶钙离子拮抗剂的合成
➢ 具有很强的扩血管作用，适用于冠脉痉挛、高血压、 心肌梗死等症。
➢ 本品化学名为1,4-二氢-2,6-二甲基-4-2-硝基苯基)-吡
Cl
O COOH HN NH
N
HN
C2H5
NO2 Fe , HCl
O
F
COOC2H5
Cl
N
C2H5
O
F
COOH
N
N
C2H5
合成路线 2 如下
O
F
C O OC2H5 (AcO)3B
F
Cl
N
Cl
C 2H 5
AcO OAc
B
OO
O HN
药物合成反应
药物合成反应教学内容
绪论 第1章 卤化反应 第2章 烃化反应 第3章 缩合反应 第4章 氧化反应 第5章 还原反应 第6章 重排反应 第7章 官能团保护反应 第8章 药物合成反应路线设计
Chapter 1 概论
❖ 什么是化学药物？
➢ 预防、治疗、缓解、诊断疾病及调节肌体功能的化学物质。 ➢ 分天然和合成两大类。Natural and synthetic
啶-3,5-二羧酸二乙酯
NO2
➢ 化学结构式为：
CH 3CH 2OOC
COOCH 2CH 3
H 3C
N H
CH3
合成路线如下
CHO
KNO3 H2SO4
NO2
CHO
CH3 COCH2 COOCH2 CH3 CH3 CH2 OOC
COOCH2 CH3
NO2 NH4 OH
H3 C
N H
CH3
氯霉素（Chloramphenicol）的合成
COCH2Br(CH2)6N4
C2H5OH HCl , H2O O2N
(CH3CO)2O COCH2NH2 . HCl CH3COONa O2N
COCH2NHCOCH3
HCHO C2H5OH
NHCOCH3
Al[OCH(CH3)2]3
O2N
COCH CH2OH CH3CH(OH)CH3 O2N
H NHCOCH3 C C CH2OH OH H
➢ 氯霉素的化学名为: 1R,2R-(-)-1-对硝基苯基2-二氯乙酰胺基-1,3-丙 二醇
➢ 分子中有两个手性碳， 有四个旋光异构体。
NO2
NO2
H C OH
H C NHCOCHCl2 CH2OH
1S,2R (-) NO2
HO C H
Cl2CHCOHN C H CH2OH
1R,2S (+) NO2
➢ 盐酸普鲁卡因为局部麻醉药，作用强，毒性低 ➢ 临床上主要用于浸润、脊椎及传导麻醉 ➢ 化学名为对氨基苯甲酸2-二乙胺基乙酯盐酸盐 ➢ 化学结构式为：
H2 N
COOCH2 CH2 N(C2 H5)2 . HCl
合成路线如下
O2N
COOH HOCH2CH2N(C2H5)2 二甲 苯
O2N
COOCH2CH2N(C2H5)2
medicine.ppt
❖ 化学药物的合成方法分类？
➢ 全合成:由结构简单的原料经过一系列单元反应制备化学药 物的方法；在药物发展上发挥了重要作用。
➢ 半合成:对已经具有一定基本结构的产物经过化学修饰或结 构改造得到疗效更高、毒副作用更小的新药。
水杨酰苯胺（Salicylanilide）的合成
➢ 水杨酸类解热镇痛药 ➢ 用于发热、头痛、神经痛、关节痛及活动性风湿症 ➢ 作用较阿司匹林强，副作用小 ➢ 化学名为邻羟基苯甲酰苯胺 ➢ 化学结构式为：
HCl , H2O
H NH2.HCl
H NH2
15% NaOH
拆分
O2N
C C CH2OH
O2N
C C CH2OH
OH H
OH H
H NHCOCH3
H NHCOCHCl2
CHCl2COOCH3 , CH3OH
O2N
C C CH2OH
O2N
C C CH2OH
OH H
OH H
氟哌酸（Norfloxacin）的合成
CH3 + Na2Cr2O7 + H2SO4
NO2
COOH
+ C2H5OH
NO2
H2SO4
COOC2H5
+ Fe + H2O
NO2
COOH
+ Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O
NO2 COOC2H5
+ H2O
NO2
COOC2H5
+ Fe3O4
NH2
巴比妥（Barbital）的合成
➢ 巴比妥为长时间作用的催眠药。 ➢ 主要用于神经过度兴奋、狂躁或忧虑引起的失眠。 ➢ 学名为5，5-二乙基巴比妥酸，化学结构式为：
CONH
OH
合成路线如下：
OH
OH
COOH
+
PCl3
OH COO
OH COO
NH2
+
CONH OH
苯妥英钠（PHenytoin Sodium）的合成
➢ 苯妥英钠为抗癫痫药，适于治疗癫痫大发作,也可 用于三叉神经痛，及某些类型的心律不齐。
➢ 苯妥英钠化学名为5，5-二苯基乙内酰脲, ➢ 化学结构式为：
➢ 化学名为1-乙基-6-氟-1，4-二氢-4-氧-7-（1-哌嗪基） -3-喹啉羧酸
➢ 化学结构式为：
F HN N
O COOH
N C2H5
合成路线 1 如下
Cl
HNO3 , H2SO4 Cl
KF , DMSO Cl
Cl
Cl
NO2
F
O
F
EMME F
COOC2H5 C2H5Br
Cl
NH2
Cl
N
H
F NaOH
O
C2H 5 C2H 5
O
NH O
NH
合成路线如下
H2C
COOC2H5
COOC2H5+C2H5Br
C2H5ONa
C2H5 C2H5
C
COOC2H5 COOC2H5
H2NCONH2 C2H5ONa
O
O
C2H5 C2H5
NH ONa
HCl
C2H5
NH
C2H5
NH O
NH
O
O
盐酸普鲁卡因（ProcaineHydrochloride)的合成
➢ 化学结构式为：
HO C H
H C NHCOCHCl2 CH2OH
1R,2R (-)
H C OH
Cl2CHCOHN
CH CH2OH
1S,2S (+)
仅1R,2R（-）型有抗菌活性, 临床使用
合成路线如下
O2N
Br2 , C6H5Cl
COCH3
O2N
COCH2Br (CH2)6N4 , C6H5Cl O2N
H N
ONa N O
合成路线如下
CHO
2Hale Waihona Puke 催化剂C CH[O]
O OH
CC OO
+ NH2
NH2
C
O
NaOH
CC OO
H N
ONa N O
苯佐卡因（Benzocaine）的合成
➢ 局部麻醉药，用于手术后创伤止痛，溃疡痛等。 ➢ 化学名为对氨基苯甲酸乙酯，化学结构式为：
CO O C2H 5
NH2
合成路线如下