高中化学 6.2 药物的分子设计与化学合成课件 鲁科版选修2.ppt

目标导航 预习导引 1 通过阿司匹林的发展历程以及药物的选择性设计的学习 了解人们对药物进行设计的思路 2 了解生物电子等排 剖裂和拼合这三种修饰和改造药物分子结构方法的原理 3 通过阿司匹林的生产实例 了解一般药物生产过程中的原料路线以及生产工艺等问题 4 了解新世纪药物的发展方向和重点研究领域 了解我国传统医药的重要作用和未来的发展方向 5 理解药物设计的思路以及药物生产过程中的化学问题 目标导航 预习导引 一 二 三 四 一 药物的分子设计通过阿司匹林的发展历程可以看 某些药物虽然具有良好的药效 但是可能在溶解性 化学稳定性 毒副作用 选择性以及人体吸收等方面存在不足 因此 人们希望通过对其进行结构修饰和改造 以获得药效相当而又能克服原有缺陷的新药 目前对已有药物进行结构改造的主要方法是生物电子等排 剖裂和拼合 生物电子等排体具有相近的物理化学性质 因而设计新药时在具有生物活性的分子中以一个电子等排体取代另一个电子等排体 常可以得到具有与母体化合物类似或相关甚至相反的生物活性 利用这一规律设计新药称为生物电子等排 目标导航 预习导引 一 二 三 四 对于结构比较复杂的药物 可以将其分子结构剖析成两个或数个亚结构 通过对结构与药效间关系的研究 找到结构简化的新药物 这样进行药物设计的方法叫做剖裂 剖裂后得到的药物结构较简单 便于合成 有时也可以将两种药物的结构或者药效基团相拼 融合在一个分子内 形成的新分子因加合作用兼具原来两种药物的药理活性 或者是提高药物的选择性 这样进行药物设计的方法叫做拼合 目标导航 预习导引 一 二 三 四 二 药物的化学合成用化学方法合成药物 主要包括两方面的内容 即选择原料路线和设计生产工艺 工业上选择原料路线着重于经济和技术的可行性 所关心的是原料是否廉价易得 生产工艺是否简便 能否进行大规模生产以及产率高低等 生产工艺主要指将原料经过有关反应制得粗产品 然后将粗产品经过分离 提纯 制剂等一系列处理后得到所需要的产品的生产过程 对整个工艺过程 需要着重考虑的是反应条件 设备要求 安全生产和环境保护等问题 目标导航 预习导引 一 二 三 四 三 阿司匹林的发展历程 2 阿司匹林水解的反应 目标导航 预习导引 一 二 三 四 四 新世纪药物的展望1 人类对药物的要求 从以前的有效性 安全性向高效性 专一性 低毒性的方向发展 因此 生物制品 天然药物备受青睐 2 在制剂方面将向长效制剂 靶向制剂和智能化制剂方向发展 3 现代药物研究的科技支柱有分子生物学 基因组学 蛋白质组学 组合化学 高通量筛选以及与药物研究相关的信息科学与技术 感悟思考 如何提纯乙酰水杨酸的粗品 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 要点一药物的分子设计问题导思 为什么对已有药物进行结构改造 提示 克服现有药物的缺陷 对已有药物进行改造的方法有哪些 提示 生物电子等排 剖裂 拼合 n2和 oh的生物电子等排体是什么 提示 n2与co oh与 nh2 ch3 sh等互为生物电子等排体 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 1 药物结构改造的方法 1 生物电子等排 利用生物电子等排体相近的物理化学性质 如 nh ch2 等 设计新药时在具有生物活性的分子中以一个电子等排体取代另一个电子等排体 2 剖裂 对于结构比较复杂的药物 可以将其分子结构剖析或两个或数个亚结构 通过对结构与药效间关系的研究 找到结构简化的新药物 3 拼合 把两种药物的结构或药效基团相拼 融合在一个分子内 提高药物的选择性或药理活性 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 2 阿司匹林的发展 第一阶段 水杨酸 水杨酸的结构简式为 分析结构 含有酚羟基和羧基 酚类对人体皮肤有腐蚀作用 因此水杨酸对胃肠道黏膜有较大的刺激作用 第二阶段 乙酰水杨酸 利用酯能水解的性质把酚羟基变成酯基 用乙酰水杨酸 代替水杨酸 副作用明显减轻 但乙酰水杨酸还含有羧基 能产生h 服用量大时 对胃肠道仍有一定的刺激作用 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 第三阶段 赖氨匹林 缓释阿司匹林 利用羧酸的酸性制出了一种盐 如增加了其水溶性 可制成针剂的赖氨匹林后来 人们又利用功能高分子的合成方法 把乙酰水杨酸接在聚甲基丙烯酸羟乙酯上制成缓释阿司匹林 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 例1 科学家把药物连接在高分子载体上可制成缓释长效药剂 阿司匹林的结构式为 它可以接在一种高聚物载体上 形成缓释长效药剂 其中一种的结构式为 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 试回答 1 缓释长效阿司匹林的载体的结构简式为 2 服药后 在人体内通过水解作用 可以缓慢地放出阿司匹林 写出这个水解反应的方程式 3 这种高分子载体是由单体发生聚合反应而得到的 写出单体的结构简式 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 1 与 ch3互为生物电子等排体的是 a cob ohc o d ch解析 生物电子等排体指具有相同数目价电子 且在分子大小 形状 键角 等方面存在相似性的不同分子或原子团 ch3 oh含有7个价电子 co含有10个价电子 o 含有6个价电子 ch含有5个价电子 答案 b 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 要点二水杨酸合成路线的选择问题导思 水杨酸的结构简式如何书写 制备水杨酸常用的原料有哪几类 提示 苯酚 邻氯苯甲酸 苯甲酸 工业上常用哪种原料合成水杨酸 提示 苯酚 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 1 以苯酚钠盐为原料在一定温度及压强下与二氧化碳作用经羧基转位而制得 2 以邻氯苯甲酸为原料制得 产率可达99 5 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 3 以苯甲酸为原料溶于矿物油中 以铜盐为催化剂在210 260 时通入氮气 然后在175 216 时通入空气并控制通气速率 交替进行氧化而制得 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 例2 苯酚是重要的化工原料 通过下列流程可合成阿司匹林 香料和一些高分子化合物 已知 导学号52710100 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 1 写出c的结构简式 2 写出反应 的化学方程式 3 写出g的结构简式 4 写出反应 的化学方程式 5 写出反应类型 6 下列可检验阿司匹林样品中混有水杨酸的试剂是 a 三氯化铁溶液b 碳酸氢钠溶液c 石蕊试液 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 反应 为 比较阿司匹林和水杨酸的结构 可知只要检验样品中是否含有酚羟基便可确定样品中是否混有水杨酸 故检测试剂应选用fecl3溶液 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 要点一 要点二 典例导航 即时演练 即时检测 2 下列有关用水杨酸和乙酸酐制备阿司匹林 乙酰水杨酸 的说法中不正确的是 a 阿司匹林分子中有1个手性碳原子b 水杨酸和阿司匹林都属于芳香化合物c 可用fecl3溶液检验阿司匹林中是否有未反应的水杨酸d 1mol阿司匹林最多可与3mol的naoh溶液反应解析 手性碳原子为碳原子上连接4个不同的原子或原子团 题中涉及的有机物碳原子只连接3个原子或原子团 则不存在手性碳原子 故a错误 答案 a 要点一 要点二 即时检测 1 天然维生素p 结构简式如下 存在于槐树花蕾中 它是一种营养增补剂 关于维生素p的叙述错误的是 a 可以和溴水反应b 可用有机溶剂萃取c 分子中有三个苯环d 1mol维生素p可以和4molnaoh反应解析 观察天然维生素p的结构 它含有两个苯环 中间的六元环是杂环 杂环上含有一个碳碳双键 答案 c 要点一 要点二 即时检测 2 心酮胺是治疗冠心病的药物 它具有如下结构简式 下列关于心酮胺的描述中错误的是 a 可以在催化剂的作用下和溴反应b 可以和银氨溶液发生银镜反应c 可以和氢溴酸反应d 可以和浓硫酸与浓硝酸的混合液反应答案 b 要点一 要点二 即时检测 3