1、第一單元有機藥物制備第一單元有機藥物制備1什么是有機物？什么是有機物？2有機物的性質(zhì)有哪些？有機物的性質(zhì)有哪些？ 提示提示有機物大多難溶于水，不導(dǎo)電，可燃，熔沸點較低。有機物大多難溶于水，不導(dǎo)電，可燃，熔沸點較低。3常見有機反應(yīng)類型有哪些？常見有機反應(yīng)類型有哪些？ 提示提示取代、加成、氧化、還原、酯化、水解、消去。取代、加成、氧化、還原、酯化、水解、消去。1了解阿司匹林的化學(xué)合成路線，認(rèn)識阿司匹林等有機藥物對了解阿司匹林的化學(xué)合成路線，認(rèn)識阿司匹林等有機藥物對保障人類健康的重要性。保障人類健康的重要性。2了解制備乙酰水楊酸的原理和方法。了解制備乙酰水楊酸的原理和方法。3了解研制和生產(chǎn)有機藥物時

2、需要關(guān)注的技術(shù)問題。了解研制和生產(chǎn)有機藥物時需要關(guān)注的技術(shù)問題。 1. 水楊酸與乙酰水楊酸水楊酸與乙酰水楊酸 水楊酸與乙酰水楊酸的分子中都含有水楊酸與乙酰水楊酸的分子中都含有 和和 。水楊酸分。水楊酸分子中羥基上的氫原子被子中羥基上的氫原子被 取代生成乙酰水楊酸。取代生成乙酰水楊酸。苯環(huán)苯環(huán)羧基羧基乙酰基乙酰基2阿司匹林的成分和分子結(jié)構(gòu)阿司匹林的成分和分子結(jié)構(gòu) 主要成分是主要成分是 ，另外還含有惰性黏合劑，另外還含有惰性黏合劑(通常通常用淀粉用淀粉)。3阿司匹林的合成阿司匹林的合成 (1)主要原料：主要原料： ，其分子的結(jié)構(gòu)簡式為，其分子的結(jié)構(gòu)簡式為 。乙酰水楊酸乙酰水楊酸氯苯氯苯(2)合成路

3、線。合成路線。首先，苯的一氯代物首先，苯的一氯代物(氯苯氯苯)在催化劑及高溫、高壓條件下發(fā)生水在催化劑及高溫、高壓條件下發(fā)生水解反應(yīng)制得苯酚，化學(xué)方程式為：解反應(yīng)制得苯酚，化學(xué)方程式為：苯酚可以在適當(dāng)條件下與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成水楊酸，化學(xué)苯酚可以在適當(dāng)條件下與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成水楊酸，化學(xué)方程式為：方程式為： 水楊酸再與醋酸酐反應(yīng)生成乙酰水楊酸，即阿司匹林，化學(xué)方水楊酸再與醋酸酐反應(yīng)生成乙酰水楊酸，即阿司匹林，化學(xué)方程式為：程式為： 篤學(xué)二篤學(xué)二 有機藥物的制備有機藥物的制備1. 有機藥物合成的基本步驟有機藥物合成的基本步驟 每一種有機藥物的制備都是一個復(fù)雜的過程，首先，要通過每一種有機藥

4、物的制備都是一個復(fù)雜的過程，首先，要通過結(jié)構(gòu)分析確定有機藥物的結(jié)構(gòu)分析確定有機藥物的 ；然后，根據(jù)它的分子；然后，根據(jù)它的分子結(jié)構(gòu)研究這種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究這種物質(zhì)的 ；最后，通過具體的化；最后，通過具體的化學(xué)合成實驗探索合成每一種學(xué)合成實驗探索合成每一種 的生成條件，以求的生成條件，以求用用 的手段制備出目標(biāo)產(chǎn)物。的手段制備出目標(biāo)產(chǎn)物。2有機藥物合成時需要注意的關(guān)鍵問題有機藥物合成時需要注意的關(guān)鍵問題 在合成過程中還要防止產(chǎn)生對環(huán)境有害的在合成過程中還要防止產(chǎn)生對環(huán)境有害的 或或 。分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)化學(xué)合成路線化學(xué)合成路線中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物副產(chǎn)物副產(chǎn)物廢棄物廢棄物最經(jīng)濟最經(jīng)濟3化學(xué)合成藥物的重要作

5、用化學(xué)合成藥物的重要作用 化學(xué)合成藥物已在人類生活中得到廣泛應(yīng)用，在化學(xué)合成藥物已在人類生活中得到廣泛應(yīng)用，在 、 、 等方面作出了重大貢獻(xiàn)。等方面作出了重大貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類必將制備出更多的對提高人體健隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類必將制備出更多的對提高人體健康水平有重大作用的藥物?？邓接兄卮笞饔玫乃幬?。抵御疾病抵御疾病增強人體免疫力增強人體免疫力節(jié)約自然資源節(jié)約自然資源 提示提示取代反應(yīng)取代反應(yīng)(水解反應(yīng)水解反應(yīng))【慎思慎思1】 【慎思慎思2】 苯酚有哪些化學(xué)性質(zhì)？苯酚有哪些化學(xué)性質(zhì)？提示提示弱酸性弱酸性 科學(xué)家制備藥物的一般過程？科學(xué)家制備藥物的一般過程？提示提示從從(植物中植物

6、中)發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)測定測定(組成、結(jié)構(gòu)組成、結(jié)構(gòu))合成合成改進(jìn)改進(jìn)(藥效、副作用藥效、副作用)設(shè)計設(shè)計(新藥新藥)合成合成 【慎思慎思3】1氯苯的制取氯苯的制取 合成阿司匹林可用氯苯為原料。氯苯分子中的氯原子和乙烯合成阿司匹林可用氯苯為原料。氯苯分子中的氯原子和乙烯分子中的氯原子的地位很相似，氯原子直接和苯環(huán)上的雜化分子中的氯原子的地位很相似，氯原子直接和苯環(huán)上的雜化碳原子相連，氯原子的一對碳原子相連，氯原子的一對p電子參與電子參與p共軛，因此，該氯共軛，因此，該氯原子也很不活潑，在一般條件下不能進(jìn)行取代反應(yīng)。原子也很不活潑，在一般條件下不能進(jìn)行取代反應(yīng)。氯苯為無色液體，沸點為氯苯為無色液體，沸點為

7、132 ，可用苯直接氯化制得，反應(yīng)，可用苯直接氯化制得，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：的化學(xué)方程式如下：工業(yè)上也可用苯蒸氣、空氣及氯化氫通過氯化銅催化來制備，工業(yè)上也可用苯蒸氣、空氣及氯化氫通過氯化銅催化來制備，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：氯苯可用作溶劑和有機合成的原料。氯苯可用作溶劑和有機合成的原料。2 水楊酸的制備水楊酸的制備 苯的一氯代物苯的一氯代物(氯苯氯苯)在催化劑及高溫、高壓條件下發(fā)生水解在催化劑及高溫、高壓條件下發(fā)生水解反應(yīng)制得苯酚，苯酚可以在適當(dāng)條件下與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)反應(yīng)制得苯酚，苯酚可以在適當(dāng)條件下與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成水楊酸。生成水楊酸。3乙酰水楊酸的制取乙酰水楊

8、酸的制取 水楊酸是雙官能團(tuán)化合物，它既是酚又是羧酸，因此它能發(fā)水楊酸是雙官能團(tuán)化合物，它既是酚又是羧酸，因此它能發(fā)生幾種不同的酯化反應(yīng)，它既能與醇反應(yīng)，也能與酸反應(yīng)。生幾種不同的酯化反應(yīng)，它既能與醇反應(yīng)，也能與酸反應(yīng)。在醋酸酐存在下，水楊酸生成乙酰水楊酸在醋酸酐存在下，水楊酸生成乙酰水楊酸(阿司匹林阿司匹林)。 反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)的化學(xué)方程式：由于水楊酸既有羧基又有羥基，有少量高聚副產(chǎn)物在反應(yīng)中生由于水楊酸既有羧基又有羥基，有少量高聚副產(chǎn)物在反應(yīng)中生成，使反應(yīng)變得復(fù)雜化。例如，在生成乙酰水楊酸的同時，水成，使反應(yīng)變得復(fù)雜化。例如，在生成乙酰水楊酸的同時，水楊酸分子之間可以發(fā)生縮合反應(yīng)，生成

9、少量聚合物，如下所楊酸分子之間可以發(fā)生縮合反應(yīng)，生成少量聚合物，如下所示：示：乙酰水楊酸能與碳酸氫鈉反應(yīng)生成水溶性的鈉鹽，而高聚副產(chǎn)乙酰水楊酸能與碳酸氫鈉反應(yīng)生成水溶性的鈉鹽，而高聚副產(chǎn)物不能溶于碳酸氫鈉溶液，這種性質(zhì)上的差別可以用于阿司匹物不能溶于碳酸氫鈉溶液，這種性質(zhì)上的差別可以用于阿司匹林的純化，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：林的純化，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：最可能存在于最終產(chǎn)物中的雜質(zhì)是水楊酸，它的存在是由于乙最可能存在于最終產(chǎn)物中的雜質(zhì)是水楊酸，它的存在是由于乙酰化反應(yīng)不完全，或者由于產(chǎn)物在分離步驟中發(fā)生水解造成?；磻?yīng)不完全，或者由于產(chǎn)物在分離步驟中發(fā)生水解造成的。該物質(zhì)可在各個純化階段和產(chǎn)

10、物的最后重結(jié)晶過程中被除的。該物質(zhì)可在各個純化階段和產(chǎn)物的最后重結(jié)晶過程中被除去。水楊酸和大多數(shù)酚一樣，能與氯化鐵形成深色配合物，因去。水楊酸和大多數(shù)酚一樣，能與氯化鐵形成深色配合物，因此，可以利用這個性質(zhì)對此雜質(zhì)的存在進(jìn)行檢驗。此，可以利用這個性質(zhì)對此雜質(zhì)的存在進(jìn)行檢驗。4合成路線合成路線 下面是工業(yè)合成治療帕金森癥下面是工業(yè)合成治療帕金森癥(震顫麻痹癥震顫麻痹癥)的藥物左旋多巴的藥物左旋多巴(C)的結(jié)構(gòu)簡式以及美國科學(xué)家發(fā)明的合成的結(jié)構(gòu)簡式以及美國科學(xué)家發(fā)明的合成路線。路線?！纠?】 (南通模擬南通模擬)在上述反應(yīng)中，關(guān)于在上述反應(yīng)中，關(guān)于(1)、(2)兩步的反應(yīng)類型，全部正確的是兩步的

11、反應(yīng)類型，全部正確的是()。A化合反應(yīng)，分解反應(yīng)化合反應(yīng)，分解反應(yīng) B加成反應(yīng)，水解反應(yīng)加成反應(yīng)，水解反應(yīng)C還原反應(yīng)，分解反應(yīng)還原反應(yīng)，分解反應(yīng) D氧化反應(yīng)，水解反應(yīng)氧化反應(yīng)，水解反應(yīng)解析解析反應(yīng)反應(yīng)(1)是是A分子中的碳碳雙鍵變成了分子中的碳碳雙鍵變成了B分子中的碳碳單分子中的碳碳單鍵，屬于加成反應(yīng)；反應(yīng)鍵，屬于加成反應(yīng)；反應(yīng)(2)是水分子中的氫原子取代了是水分子中的氫原子取代了B分子分子中的中的 ，屬于取代反應(yīng)或水解反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)或水解反應(yīng)答案答案B取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)本質(zhì)不同，而水解取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)本質(zhì)不同，而水解反應(yīng)也屬取代反應(yīng)。反應(yīng)也屬取代

12、反應(yīng)。 下列三種有機物是某些藥物中的有效成分：下列三種有機物是某些藥物中的有效成分：【體驗體驗1】以下說法正確的是以下說法正確的是 ()。A三種有機物都能與濃溴水發(fā)生反應(yīng)三種有機物都能與濃溴水發(fā)生反應(yīng)B三種有機物苯環(huán)上的氫原子若被氯原子取代，其一氯三種有機物苯環(huán)上的氫原子若被氯原子取代，其一氯 代物都只有代物都只有2種種C將等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)加入氫氧化鈉溶液中，阿司將等物質(zhì)的量的三種物質(zhì)加入氫氧化鈉溶液中，阿司 匹林消耗氫氧化鈉最多匹林消耗氫氧化鈉最多D使用使用FeCl3溶液能鑒別出這三種有機物溶液能鑒別出這三種有機物解析解析三種有機物中只有對羥基桂皮酸能與溴水反應(yīng)，故三種有機物中只有對羥基

13、桂皮酸能與溴水反應(yīng)，故A項錯項錯誤；其苯環(huán)上的一氯代物種數(shù)分別為誤；其苯環(huán)上的一氯代物種數(shù)分別為2、2、4，故，故B項錯誤；項錯誤；C項中項中1 mol三種物質(zhì)反應(yīng)時，消耗三種物質(zhì)反應(yīng)時，消耗NaOH的物質(zhì)的量分別為的物質(zhì)的量分別為2 mol、1 mol、3 mol，故，故C項正確；項正確；FeCl3溶液能與含有酚羥基的溶液能與含有酚羥基的物質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)，只能鑒別出對羥基桂皮酸，后兩者無法加物質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)，只能鑒別出對羥基桂皮酸，后兩者無法加以鑒別。以鑒別。答案答案C1所選擇的每個反應(yīng)的副產(chǎn)物盡可能少，所要得到的主產(chǎn)物的所選擇的每個反應(yīng)的副產(chǎn)物盡可能少，所要得到的主產(chǎn)物的產(chǎn)率盡可能高且易于

14、分離，避免采用副產(chǎn)物多的反應(yīng)。產(chǎn)率盡可能高且易于分離，避免采用副產(chǎn)物多的反應(yīng)。2發(fā)生反應(yīng)的條件要適宜，反應(yīng)的安全系數(shù)要高，反應(yīng)步驟盡發(fā)生反應(yīng)的條件要適宜，反應(yīng)的安全系數(shù)要高，反應(yīng)步驟盡可能少而簡單。可能少而簡單。3要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團(tuán)，不能臆造不存在的要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團(tuán)，不能臆造不存在的反應(yīng)事實，必要時應(yīng)采取一定的措施保護(hù)已引入的官能團(tuán)。反應(yīng)事實，必要時應(yīng)采取一定的措施保護(hù)已引入的官能團(tuán)。4所選用的合成原料要易得、經(jīng)濟。所選用的合成原料要易得、經(jīng)濟。5原子的利用率要高，不產(chǎn)生污染，體現(xiàn)綠色合成理念。原子的利用率要高，不產(chǎn)生污染，體現(xiàn)綠色合成理念。 阿司匹林能迅速解熱、鎮(zhèn)痛。長效緩釋阿司匹林可在體阿司匹林能迅速解熱、鎮(zhèn)痛。長效緩釋阿司匹林可在體內(nèi)逐步水解而療效更佳。用丙酮為主要原料合成長效緩釋內(nèi)逐步水解而療效更佳。用丙酮為主要原料合成長效緩釋阿司匹林的流程