第一单元有机药物制备第一单元有机药物制备1什么是有机物？什么是有机物？2有机物的性质有哪些？有机物的性质有哪些？ 提示提示有机物大多难溶于水，不导电，可燃，熔沸点较低。有机物大多难溶于水，不导电，可燃，熔沸点较低。3常见有机反应类型有哪些？常见有机反应类型有哪些？ 提示提示取代、加成、氧化、还原、酯化、水解、消去。取代、加成、氧化、还原、酯化、水解、消去。1了了解解阿阿司司匹匹林林的的化化学学合合成成路路线线，认认识识阿阿司司匹匹林林等等有有机机药药物物对对保障人类健康的重要性。保障人类健康的重要性。2了解制备乙酰水杨酸的原理和方法。了解制备乙酰水杨酸的原理和方法。3了解研制和生产有机药物时需要关注的技术问题。了解研制和生产有机药物时需要关注的技术问题。 1. 水杨酸与乙酰水杨酸水杨酸与乙酰水杨酸 水水杨杨酸酸与与乙乙酰酰水水杨杨酸酸的的分分子子中中都都含含有有 和和 。水水杨杨酸酸分分子中羟基上的氢原子被子中羟基上的氢原子被 取代生成乙酰水杨酸。取代生成乙酰水杨酸。苯环苯环羧基羧基乙酰基乙酰基2阿司匹林的成分和分子结构阿司匹林的成分和分子结构 主主要要成成分分是是 ，另另外外还还含含有有惰惰性性黏黏合合剂剂(通通常常用淀粉用淀粉)。3阿司匹林的合成阿司匹林的合成 (1)主要原料：主要原料： ，其分子的结构简式为，其分子的结构简式为 。乙酰水杨酸乙酰水杨酸氯苯氯苯(2)合成路线。合成路线。首首先先，苯苯的的一一氯氯代代物物(氯氯苯苯)在在催催化化剂剂及及高高温温、高高压压条条件件下下发发生生水水解反应制得苯酚，化学方程式为：解反应制得苯酚，化学方程式为：苯苯酚酚可可以以在在适适当当条条件件下下与与二二氧氧化化碳碳发发生生反反应应生生成成水水杨杨酸酸，化化学学方程式为：方程式为： 水水杨杨酸酸再再与与醋醋酸酸酐酐反反应应生生成成乙乙酰酰水水杨杨酸酸，即即阿阿司司匹匹林林，化化学学方方程式为：程式为： 笃学二笃学二 有机药物的制备有机药物的制备1. 有机药物合成的基本步骤有机药物合成的基本步骤 每每一一种种有有机机药药物物的的制制备备都都是是一一个个复复杂杂的的过过程程，首首先先，要要通通过过结结构构分分析析确确定定有有机机药药物物的的 ；然然后后，根根据据它它的的分分子子结结构构研研究究这这种种物物质质的的 ；最最后后，通通过过具具体体的的化化学学合合成成实实验验探探索索合合成成每每一一种种 的的生生成成条条件件，以以求求用用 的手段制备出目标产物。的手段制备出目标产物。2有机药物合成时需要注意的关键问题有机药物合成时需要注意的关键问题 在合成过程中还要防止产生对环境有害的在合成过程中还要防止产生对环境有害的 或或 。分子结构分子结构化学合成路线化学合成路线中间产物中间产物副产物副产物废弃物废弃物最经济最经济3化学合成药物的重要作用化学合成药物的重要作用 化学合成药物已在人类生活中得到广泛应用，在化学合成药物已在人类生活中得到广泛应用，在 、 、 等等方方面面作作出出了了重重大大贡贡献献。随随着着科科学学技技术术的的发发展展，人人类类必必将将制制备备出出更更多多的的对对提提高高人人体体健健康水平有重大作用的药物。康水平有重大作用的药物。抵御疾病抵御疾病增强人体免疫力增强人体免疫力节约自然资源节约自然资源 提示提示取代反应取代反应(水解反应水解反应)【慎思慎思1】 【慎思慎思2】 苯酚有哪些化学性质？苯酚有哪些化学性质？提示提示弱酸性弱酸性 科学家制备药物的一般过程？科学家制备药物的一般过程？提提示示从从(植植物物中中)发发现现测测定定(组组成成、结结构构)合合成成改进改进(药效、副作用药效、副作用)设计设计(新药新药)合成合成 【慎思慎思3】1氯苯的制取氯苯的制取 合合成成阿阿司司匹匹林林可可用用氯氯苯苯为为原原料料。氯氯苯苯分分子子中中的的氯氯原原子子和和乙乙烯烯分分子子中中的的氯氯原原子子的的地地位位很很相相似似，氯氯原原子子直直接接和和苯苯环环上上的的杂杂化化碳碳原原子子相相连连，氯氯原原子子的的一一对对p电电子子参参与与p共共轭轭，因因此此，该该氯氯原子也很不活泼，在一般条件下不能进行取代反应。原子也很不活泼，在一般条件下不能进行取代反应。氯氯苯苯为为无无色色液液体体，沸沸点点为为132 ，可可用用苯苯直直接接氯氯化化制制得得，反反应应的化学方程式如下：的化学方程式如下：工工业业上上也也可可用用苯苯蒸蒸气气、空空气气及及氯氯化化氢氢通通过过氯氯化化铜铜催催化化来来制制备备，反应的化学方程式如下：反应的化学方程式如下：氯苯可用作溶剂和有机合成的原料。氯苯可用作溶剂和有机合成的原料。2 水杨酸的制备水杨酸的制备 苯苯的的一一氯氯代代物物(氯氯苯苯)在在催催化化剂剂及及高高温温、高高压压条条件件下下发发生生水水解解反反应应制制得得苯苯酚酚，苯苯酚酚可可以以在在适适当当条条件件下下与与二二氧氧化化碳碳发发生生反反应应生成水杨酸。生成水杨酸。3乙酰水杨酸的制取乙酰水杨酸的制取 水水杨杨酸酸是是双双官官能能团团化化合合物物，它它既既是是酚酚又又是是羧羧酸酸，因因此此它它能能发发生生几几种种不不同同的的酯酯化化反反应应，它它既既能能与与醇醇反反应应，也也能能与与酸酸反反应应。在醋酸酐存在下，水杨酸生成乙酰水杨酸在醋酸酐存在下，水杨酸生成乙酰水杨酸(阿司匹林阿司匹林)。 反应的化学方程式：反应的化学方程式：由由于于水水杨杨酸酸既既有有羧羧基基又又有有羟羟基基，有有少少量量高高聚聚副副产产物物在在反反应应中中生生成成，使使反反应应变变得得复复杂杂化化。例例如如，在在生生成成乙乙酰酰水水杨杨酸酸的的同同时时，水水杨酸分子之间可以发生缩合反应，生成少量聚合物，如下所示：杨酸分子之间可以发生缩合反应，生成少量聚合物，如下所示：乙乙酰酰水水杨杨酸酸能能与与碳碳酸酸氢氢钠钠反反应应生生成成水水溶溶性性的的钠钠盐盐，而而高高聚聚副副产产物物不不能能溶溶于于碳碳酸酸氢氢钠钠溶溶液液，这这种种性性质质上上的的差差别别可可以以用用于于阿阿司司匹匹林的纯化，反应的化学方程式如下：林的纯化，反应的化学方程式如下：最最可可能能存存在在于于最最终终产产物物中中的的杂杂质质是是水水杨杨酸酸，它它的的存存在在是是由由于于乙乙酰酰化化反反应应不不完完全全，或或者者由由于于产产物物在在分分离离步步骤骤中中发发生生水水解解造造成成的的。该该物物质质可可在在各各个个纯纯化化阶阶段段和和产产物物的的最最后后重重结结晶晶过过程程中中被被除除去去。水水杨杨酸酸和和大大多多数数酚酚一一样样，能能与与氯氯化化铁铁形形成成深深色色配配合合物物，因因此此，可以利用这个性质对此杂质的存在进行检验。可以利用这个性质对此杂质的存在进行检验。4合成路线合成路线 下下面面是是工工业业合合成成治治疗疗帕帕金金森森症症(震震颤颤麻麻痹痹症症)的的药药物物左左旋旋多多巴巴(C)的的结结构构简简式式以以及及美美国国科科学学家家发发明明的的合合成成路线。路线。【例例1】 (南通模拟南通模拟)在上述反应中，关于在上述反应中，关于(1)、(2)两步的反应类型，全部正确的是两步的反应类型，全部正确的是()。A化合反应，分解反应化合反应，分解反应 B加成反应，水解反应加成反应，水解反应C还原反应，分解反应还原反应，分解反应 D氧化反应，水解反应氧化反应，水解反应解解析析反反应应(1)是是A分分子子中中的的碳碳碳碳双双键键变变成成了了B分分子子中中的的碳碳碳碳单单键键，属于加成反应；反应属于加成反应；反应(2)是水分子中的氢原子取代了是水分子中的氢原子取代了B分子分子中的中的 ，属于取代反应或水解反应，属于取代反应或水解反应答案答案B取取代代反反应应、加加成成反反应应和和氧氧化化反反应应、还还原原反反应应本本质质不不同同，而而水水解解反应也属取代反应。反应也属取代反应。 下列三种有机物是某些药物中的有效成分：下列三种有机物是某些药物中的有效成分：【体验体验1】以下说法正确的是以下说法正确的是 ()。A三种有机物都能与浓溴水发生反应三种有机物都能与浓溴水发生反应B三种有机物苯环上的氢原子若被氯原子取代，其一氯三种有机物苯环上的氢原子若被氯原子取代，其一氯 代物都只有代物都只有2种种C将等物质的量的三种物质加入氢氧化钠溶液中，阿司将等物质的量的三种物质加入氢氧化钠溶液中，阿司 匹林消耗氢氧化钠最多匹林消耗氢氧化钠最多D使用使用FeCl3溶液能鉴别出这三种有机物溶液能鉴别出这三种有机物解解析析三三种种有有机机物物中中只只有有对对羟羟基基桂桂皮皮酸酸能能与与溴溴水水反反应应，故故A项项错错误误；其其苯苯环环上上的的一一氯氯代代物物种种数数分分别别为为2、2、4，故故B项项错错误误；C项项中中1 mol三三种种物物质质反反应应时时，消消耗耗NaOH的的物物质质的的量量分分别别为为2 mol、1 mol、3 mol，故故C项项正正确确；FeCl3溶溶液液能能与与含含有有酚酚羟羟基基的的物物质质发发生显色反应，只能鉴别出对羟基桂皮酸，后两者无法加以鉴别。生显色反应，只能鉴别出对羟基桂皮酸，后两者无法加以鉴别。答案答案C1所所选选择择的的每每个个反反应应的的副副产产物物尽尽可可能能少少，所所要要得得到到的的主主产产物物的的产率尽可能高且易于分离，避免采用副产物多的反应。产率尽可能高且易于分离，避免采用副产物多的反应。2发发生生反反应应的的条条件件要要适适宜宜，反反应应的的安安全全系系数数要要高高，反反应应步步骤骤尽尽可能少而简单。可能少而简单。3要要按按一一定定的的反反应应顺顺序序和和规规律律引引入入官官能能团团，不不能能臆臆造造不不存存在在的的反应事实，必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。反应事实，必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。4所选用的合成原料要易得、经济。所选用的合成原料要易得、经济。5原子的利用率要高，不产生污染，体现绿色合成理念。原子的利用率要高，不产生污染，体现绿色合成理念。 阿阿司司匹匹林林能能迅迅速速解解热热、镇镇痛痛。长长效效缓缓释释阿阿司司匹匹林林可可在在体体内内逐逐步步水水解解而而疗疗效效更更佳佳。用用丙丙酮酮为为主主要要原原料料合合成成长长效效缓缓释释阿司匹林的流程如下图。阿司匹林的流程如下图。【例例2】 聚聚丙丙烯烯酸酸酯酯类类涂涂料料是是目目前前市市场场上上流流行行的的墙墙面面涂涂料料之之一一，它它具具有有弹弹性性好好、不不易易老老化化、耐耐擦擦洗洗、色色泽泽亮亮丽丽等等特特点点。下边是聚丙烯酸酯的结构简式，它属于下边是聚丙烯酸酯的结构简式，它属于 ()。无无机机化化合合物物有有机机化化合合物物高高分分子子化化合合物物离离子子化合物化合物共价化合物共价化合物A B C D【体验体验2】答案答案C