制藥工藝學(xué)習(xí)題集答案

1、制藥工藝學(xué)一.名詞解釋1. 全合成：由結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的化工原料經(jīng)過一系列的化學(xué)合成過程制得化學(xué)合成 藥物，稱為全合成2. 半合成：由具有一定基本結(jié)構(gòu)的天然產(chǎn)物經(jīng)過結(jié)構(gòu)改造而制成化學(xué)合成藥物， 稱為半合成。3. 鄰位效應(yīng)：取代基與苯環(huán)結(jié)合時(shí)，若一取代基的分子很大時(shí)，可將其鄰位掩 蔽，因而在進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)時(shí)，鄰位處的反應(yīng)較其他位置困難。4. 藥物的工藝路線：具有工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值的合成路線，稱為藥物的合成路線。7. 相轉(zhuǎn)移催化劑：相轉(zhuǎn)移催化劑的作用是由一相轉(zhuǎn)移到另一相中進(jìn)行反應(yīng)。它實(shí) 質(zhì)上是促使一個(gè)可溶于有機(jī)溶劑的底物和一個(gè)不溶于此溶劑的離子型試劑兩者 之間發(fā)生反應(yīng)。常用的相轉(zhuǎn)移催化劑可分為鎓鹽類、冠醚類

2、及非環(huán)多醚類等三大 類。&固定化酶：固定化酶又稱水不溶性酶，它是將水溶性的酶或含酶細(xì)胞固定在 某種載體上，成為不溶于水但仍具有酶活性的酶衍生物。9. “一勺燴”或“一鍋煮”：對(duì)于有些生產(chǎn)工藝路線長，工序繁雜，占用設(shè)備 多的藥物生產(chǎn)。若一個(gè)反應(yīng)所用的溶劑和產(chǎn)生的副產(chǎn)物對(duì)下一步反應(yīng)影響不大 時(shí)，往往可以將幾步反應(yīng)合并，在一個(gè)反應(yīng)釜內(nèi)完成，中間體無需純化而合成復(fù) 雜分子，生產(chǎn)上習(xí)稱為“一勺燴”或“一鍋煮”。二.簡(jiǎn)答題1、化學(xué)制藥工藝學(xué)研究的主要內(nèi)容是什么？答：一方面，為創(chuàng)新藥物積極研究和開發(fā)易于組織生產(chǎn)、成本低廉、操作安全和 環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝；另一方面，要為已投產(chǎn)的藥物不斷改進(jìn)工藝， 特別

3、是產(chǎn)量 大、應(yīng)用面廣的品種。研究和開發(fā)更先進(jìn)的新技術(shù)路線和生產(chǎn)工藝。3. 簡(jiǎn)述鎓鹽類相轉(zhuǎn)移催化劑的反應(yīng)機(jī)理。答：這類催化劑R4N+Z結(jié)構(gòu)中含有陽離子部分，便于與陰離子形成有機(jī)離子對(duì)或者有與反應(yīng)物形成復(fù)離子的能力，因而溶于有機(jī)相，其烴基部分的碳原子數(shù)一 般大于12,使形成的離子對(duì)具有親有機(jī)溶劑的能力，其作用方式為：4. 簡(jiǎn)述冠醚催化固液兩相的反應(yīng)機(jī)理。6. 簡(jiǎn)述外消旋混合物，外消旋化合物，外消旋固體溶液的定義及其理化性質(zhì)的 差異。如何區(qū)分以上三種外消旋體？答：外消旋混合物：純旋光體之間的親和力更大，左旋體與右旋體分別形成晶體外消旋化合物：左旋體與右旋體分子之間有較大親和力，兩種分子在晶胞中配對(duì)，

4、 形成計(jì)量學(xué)上的化合物晶體外消旋固體溶液：純旋光體之間，與對(duì)映體之間的親和力比較接近，兩種構(gòu)型分子排列混亂三者的理化性質(zhì)差異：熔點(diǎn)、溶解度不同區(qū)分： 加入純的對(duì)映體1）熔點(diǎn)上升，則為外消旋混合物2）熔點(diǎn)下降，則為外消旋化合物3）熔點(diǎn)沒有變化，貝U為外消旋固體溶液7用硝基苯甲酸為原料制備鹽酸普魯卡因, 那種路線有利于生產(chǎn)，說明原因。單元反應(yīng)有兩種排列方式。判斷采用NH池V還凰1冑fiH(X H.CirJki"11待答；先酯化再還原。B法好。A路線中的還原一步若在電解質(zhì)存在下用鐵粉還原 時(shí)，這芳香酸能與鐵離子形成不溶性沉淀，混于鐵泥中，難以分離。下一步酯化 時(shí)用酸，則消耗大量的催化劑酸，

5、使得酯化反應(yīng)収率降低。B路線反應(yīng)物具有酸性，有利于酯化反應(yīng)速度的增加，同時(shí) 2步的總収率也大大提高一. 名詞解釋1選擇性：即各種主、副產(chǎn)物中，主產(chǎn)物所占的比率或百分?jǐn)?shù)，可用符號(hào)©表示。2. 轉(zhuǎn)化率：對(duì)于某一組分A來說，生成產(chǎn)物所消耗掉的物料量與投入反應(yīng)物料 量之比簡(jiǎn)稱為該組分的轉(zhuǎn)化率，一般以百分率表示。3. 中試放大：中試放大是在實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模生產(chǎn)工藝路線確定后，將以上小規(guī)模 實(shí)驗(yàn)放大50100倍，以驗(yàn)證放大生產(chǎn)后原工藝的可行性，保證研發(fā)和生產(chǎn)時(shí)工 藝的一致性。4放大效應(yīng)：在未充分認(rèn)識(shí)放大規(guī)律之前，由于過程規(guī)模變大造成指標(biāo)不能重復(fù) 的現(xiàn)象稱為“放大現(xiàn)象”。一般來說，放大效應(yīng)多指放大后反

6、應(yīng)狀況惡化、轉(zhuǎn)化 率下降、選擇性下降、造成收率下降或產(chǎn)品質(zhì)量劣化的現(xiàn)象。5. 生化需氧量：是指在一定條件下微生物分解水中有機(jī)物時(shí)所需的氧量。常用 B0D5,即5日生化需氧量，表示在20 C下培養(yǎng)5 日，1L水中溶解氧的減少量。6. 化學(xué)需氧量：是指在一定條件下用強(qiáng)氧化劑(K2Cr2O7 KMnO4)使污染物氧 化所消耗的氧量7. “尖頂型”反應(yīng)：反應(yīng)條件要求苛刻，稍有變化就會(huì)出現(xiàn)收率下降，副反應(yīng) 增多。&“平頂型”反應(yīng)：工藝操作條件要求不甚嚴(yán)格，稍有差異也不至于影響產(chǎn)品質(zhì) 量和收率，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。9. 潛手性：當(dāng)一個(gè)碳原子連有兩個(gè)相同和兩個(gè)不同的原子或原子團(tuán)時(shí)，這個(gè)碳原 子則具

7、有潛手性特征，也叫潛手性碳原子。二、簡(jiǎn)答題1、溶劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響有哪些方面。答：溶劑具有不活潑性，不能與反應(yīng)物或生成物發(fā)生反應(yīng)；溶劑是一個(gè)稀釋劑， 有利于傳熱和散熱，并使反應(yīng)分子能夠分布均勻、增加分子間碰撞和接觸的機(jī)會(huì)， 從而加速反應(yīng)進(jìn)程；溶劑直接影響反應(yīng)速度，反應(yīng)方向，反應(yīng)深度，產(chǎn)品構(gòu)型等 2、中試放大的意義及目的及中試放大的主要方法。答：意義：進(jìn)一步研究在一定規(guī)模的裝置設(shè)備中各步反應(yīng)條件變化規(guī)律， 并解決 小型實(shí)驗(yàn)所不能解決或未發(fā)現(xiàn)的問題。 目的：驗(yàn)證、復(fù)審和完善實(shí)驗(yàn)室工藝所研 究確定反應(yīng)條件及研究所選定的工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)， 材質(zhì)，安排和車間布置等， 為正式生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)，以及物質(zhì)質(zhì)量和

8、消耗等。主要方法：經(jīng)驗(yàn)放大法，相似放大法，數(shù)學(xué)模擬放大法4. 比較活性污泥法和生物濾池法處理廢水的異同點(diǎn)?；钚晕勰啵夯钚晕勰嗍且环N絨絮狀小泥粒，它是由好氧微生物及其代謝的和吸附 的有機(jī)物和無機(jī)物組成的生物絮凝體。生物膜：生物膜是由廢水中的膠體、細(xì)小懸浮物、溶質(zhì)物質(zhì)及大量微生物所組成。 微生物群體所形成的一層粘膜狀物即生物膜，附于載體表面，經(jīng)歷一個(gè)初生、生 長、成熟及老化剝落的過程。生物膜吸附和氧化廢水中的有機(jī)物并同廢水進(jìn)行物 質(zhì)交換，從而使廢水得到凈化的另一類好氧生物處理法。相同點(diǎn)：不同點(diǎn):一、名詞解釋1、微生物發(fā)酵制藥：通過微生物的生命活動(dòng)產(chǎn)生和累積特定代謝產(chǎn)物（即藥物）的過程稱為微生物發(fā)酵

9、制藥 2、細(xì)胞培養(yǎng)：從動(dòng)物有機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它們分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)液中，讓這些細(xì)胞生長和繁殖。3、吸附：當(dāng)流體與固體顆粒，尤其是多孔性顆粒接觸時(shí)，由于流體分子與固體 表面分子之間的相互作用，流體中的某些組分便富集于固體表面。4、離子交換：利用離子交換劑能吸附溶液中一種離子同時(shí)放出另一種相同電荷 的離子的特點(diǎn)，使這種交換劑和溶液之間進(jìn)行的同號(hào)離子相互交換現(xiàn)象叫離子交5、反應(yīng)器：是用來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或生物反應(yīng)的裝置，是一個(gè)為反應(yīng)提供適宜的 反應(yīng)條件，以實(shí)現(xiàn)由原料轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的設(shè)備。6、分子對(duì)稱法：一些藥物或中間體的分子結(jié)構(gòu)具對(duì)稱性，往往可采用一種主要 原料經(jīng)縮合偶聯(lián)法合成，

10、這種方法稱為分子對(duì)稱法。7、類型反應(yīng)法：是指利用常見的典型有機(jī)化學(xué)反應(yīng)與合成方法進(jìn)行藥物合成設(shè) 計(jì)的思考方法。8、過濾：是指以某種多孔物質(zhì)作為介質(zhì)，在外力的作用下，流體通過介質(zhì)的孔 道，而使固體顆粒被截留下來，從而實(shí)現(xiàn)固體顆粒與流體分離目的的操作。9、離心：是利用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的離心力以及物質(zhì)的沉降系數(shù)或浮力密度的差異進(jìn)行 分離、濃縮和提純的一種方法。10、清濁分流：所謂的“清污”分流是指將清水（一般包括冷卻水、雨水、生活用水等）、廢水（包括藥物生產(chǎn)過程排出的各種廢水）分別經(jīng)過各自的管路或渠道進(jìn)行排泄和貯留，以利于清水的套用和廢水的處理。二、簡(jiǎn)答題1.氫化可的松的生產(chǎn)過程中，制備16a ,17a -

11、環(huán)氧黃體酮時(shí)，環(huán)氧化反應(yīng)為何發(fā) 生在 16雙鍵上？答：環(huán)氧反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)。 雙烯醇酮分子結(jié)構(gòu)中因Cl6, C17間的雙 鍵與C20上羰基形成一共軛體體系，它較 C5, C6間的雙鍵更為活潑。2.制備17 a -羥基黃體酮時(shí)，氫解除溴為什么要加入吡啶和醋酸銨？答：加入吡啶：為了防止 4雙鍵和C3酮基的還原，因?yàn)殡p鍵的電子易被活 性鎳的表面吸附而促使雙鍵氧化，而吡啶分子中氮原子上具有未共享電子對(duì)可起 到保護(hù)作用。加入醋酸銨：反應(yīng)中生成的溴化氫對(duì)活性鎳來說是一種毒化劑， 可阻礙反應(yīng)進(jìn)行, 醋酸銨一方面可以中和溴化氫，另一方面一邊與醋酸組成緩沖溶液，調(diào)節(jié)反應(yīng) pH，維持反應(yīng)順利進(jìn)行。3.

12、拆分外消旋藥物有幾種方法？分別舉例加以闡述。4. 寫出制備氫化可的松過程中，碘代反應(yīng)的機(jī)理。答：屬于堿催化下的親電取代反應(yīng)。即 C21位上的氫原子受C20位羰基的影響而 活化。在氫氧根離子（HO-）作用下，C21位的a -氫原子易于離去并與HO-形成水, 碘溶解在極性溶劑氯化鈣-甲醇溶液中，易極化成1+-|-形式，其中1+與C21位碳發(fā) 生親電反應(yīng)，生成17a -羥基-21-碘代黃體酮6. 二氯喹啉的制備，酯基的脫除和羥基的氯代哪一步先行？為什么?COOC 2H5二氯喹啉7.氯喹分子中有三個(gè)氮原子,堿性強(qiáng)弱次序是？為什么？為何制備成二磷酸鹽？“ C答：Ni>N3>N2對(duì)Nl來說，兩

13、個(gè)乙基及異戊基的給電CHjCh CH?-CH,CHiNfCjHjb中和I(N.)子誘導(dǎo)效應(yīng)使 Ni上的電子云密度大為豐富，雖具有一CI的)'定位阻但仍具有較強(qiáng)堿性；從N3來看，氮上的孤電子對(duì)不與芳雜環(huán)系共軛，且芳雜環(huán)系統(tǒng)的nn共軛效應(yīng)又集中于氮原子上雖有一定位阻但氮原子上電子云密度 也較大，因而堿性也較大；就N2來說，氮原子的孤電子對(duì)與芳雜環(huán)系統(tǒng)共軛，使氮原子上電子密度降低。N2的堿性弱,如將氯喹制成單磷酸鹽，其溶液為堿性，不適藥用；如制成三磷酸鹽，因 使溶液偏酸較多，也不適合藥用。故藥用品為二膦酸鹽。&氯霉素的生產(chǎn)工藝原理中，合成對(duì)硝基-a -溴代苯乙酮的過程中為何會(huì)出現(xiàn)一

14、段誘導(dǎo)期？在這個(gè)階段體系中能否允許有水的存在？為什么？NO 2CH 3+ Br 2OIIC - CH 2Br + HBrNO 2對(duì)硝基 -a-溴代苯乙酮答：溴代反應(yīng)產(chǎn)生的溴化氫是烯醇化的催化劑， 由于開始反應(yīng)時(shí)其量尚少，只有 經(jīng)過一段時(shí)間產(chǎn)生了足夠的溴化氫后，反應(yīng)才能以穩(wěn)定的速率進(jìn)行。 不允許 水存在，因?yàn)轸驶c水分子締合阻礙了酮式向烯醇式的轉(zhuǎn)移， 也會(huì)使誘導(dǎo)期延長 甚至不起反應(yīng)。9.簡(jiǎn)述交叉誘導(dǎo)結(jié)晶拆分氯霉素的原理。-a -氨基苯乙酮?10. 對(duì)硝基-a -溴代苯乙酮為何不能直接用氨化法制備對(duì)硝基5針對(duì)當(dāng)前我國化學(xué)藥品生產(chǎn)所面臨的問題，如何提高我國醫(yī)藥企業(yè)的研發(fā)能 力？答：（1）仿制創(chuàng)新是必經(jīng)階段。針對(duì)當(dāng)前我國化學(xué)藥品