制药工程专业《药物合成反应》教学大纲

1、药物合成反应教学大纲课程编码：0413104203课程名称：药物合成反应学时/学分：48/3先修课程：有机化学、药物化学适用专业：制药工程开课教研室：生化与制药教研室一、课程性质与任务1课程性质：本课程是制药工程专业的一门专业课，是制药工程专业学生的选修课。2课程任务：本课程要求学生掌握重要药物合成单元反应的反应条件、反应机理、影响因素及其在药物合成中的应用；熟悉药物合成单元反应中常用主要反应试剂的性质、特点、应用范围；了解新试剂、新方法在药物合成反应中的应用进展；培养较为熟悉的合成药物及中间体的实验基本技能。二、课程教学基本要求本课程教学过程中对药物合成反应的一般知识、基本概念、分类、药物合

2、成反应的特点和该领域的发展趋势进行讲解，使同学们通过该课程的学习掌握重要的药物合成反应的反应机理、反应的基本条件和应用范围、反应中作用物的结构因素、反应条件对反应结果的影响、重要合成反应中常用试剂的特性和应用条件、应用范围；了解药物合成的新反应、新试剂和新方法的发展以及新反应、新试剂和新方法在药物合成中的应用，从而达到对目标分子（即药物分子）合成设计的基本知识、基本步骤、合成方法初步了解的目的。成绩考核形式：期末成绩（闭卷考试）（70%）平时成绩（作业、课堂提问等）（30%)。成绩评定采用百分制，60分为及格。三、课程教学内容第一章 绪论1.教学基本要求掌握药物合成反应的基本概念、分类方法、药

3、物合成反应的特点、任务和作用；熟悉药物合成的原料资源。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握药物合成反应的释义、分类、特点、作用；了解药物合成的原料资源、化学制药工业的特点等。3.教学重点和难点教学重点是药物合成反应的释义及分类、特点。教学难点是药物合成反应分类及特点。4.教学内容（1）药物合成反应的释义及分类主要知识点：药物合成反应的定义；药物合成反应的分类及标准。（2）药物合成的特点及任务和作用主要知识点：药物合成的特点；设计合成路线；优化反应条件；实现药物合成的生产过程最优化。（3）药物合成的原料主要知识点：药物合成试剂的分类及选用原则。第二章 卤化反应1.教学基

4、本要求掌握不饱和烃卤加成反应、卤取代反应和卤置换反应的特征、影响因素和各种类型反应的常见卤化剂；熟悉不饱和烃卤加成反应、卤取代反应和卤置换反应的反应机理；了解卤化反应在药物合成中的广泛应用。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握不饱和烃的卤加成反应、烃类、羰基化合物的卤代反应；醇、酚和醚的卤代置换反应；羧酸的卤置换反应；酰卤的制备；其他官能团化合物的卤置换反应、卤化物的卤素交换反应；磺酸酯、芳香重氮盐化合物的卤置换反应等。3.教学重点和难点教学重点是常用的各类卤化剂的应用特点、反应条件及各种类型反应的反应机理。教学难点是药物合成中的立体化学问题。4.教学内容（1）不饱和

5、烃的卤加成反应主要知识点：反应历程；不同底物的反应；反应试剂。（2）烃类、羰基化合物的卤代反应 主要知识点：脂肪烃、芳烃、醛、酮、烯醇、羧酸衍生物的卤化反应。（3）醇、酚和醚的卤代置换反应主要知识点：不同卤化剂的反应特点及应用范围。（4）羧酸的卤置换反应主要知识点：酰卤的制备；羧酸的脱羧卤置换反应。（5）其他官能团化合物的卤置换反应主要知识点：卤化物的卤素交换反应；磺酸酯、芳香重氮盐化合物的卤置换反应。第三章 烃化反应1.教学基本要求掌握羟基、氨基保护的各种有效方法；熟悉各类烃化反应的机理；了解烃化反应的分类和任务。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握氧原子上的烃化反

6、应、氮原子上的烃化反应、碳原子上的烃化反应等。3.教学重点和难点教学重点是各类烃化剂的应用及各类烃化反应的反应机理和影响因素。教学难点是当分子中有多个可被烃化官能团存在时，如何进行选择性烃化的问题。4.教学内容（1）氧原子上的烃化反应主要知识点：醇、酚的氧烃化反应；醇、酚羟基的保护。（2）氮原子上的烃化反应主要知识点：氨及脂肪胺、芳香胺、杂环胺氮原子上的烃化反应；氨基的保护。（3）碳原子上的烃化反应主要知识点：芳烃、炔烃、羰基化合物等的烃化反应。第四章 酰化反应1.教学基本要求掌握氧原子、氮原子、碳原子酰化反应中常用酰化剂的类型和反应条件；熟悉碳酰化反应中重要人名反应及有机金属化合物在碳酰化反

7、应中的应用。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握氧原子上的酰化反应、氮原子上的酰化反应、碳原子上的酰化反应等。3.教学重点和难点教学重点酰化反应的机理及常用酰化剂类型。教学难点是反应条件对酰化反应的影响。4.教学内容（1）氧原子上的酰化反应主要知识点：醇、酚的氧酰化；醇、酚羟基的保护。（2）氮原子上的酰化反应主要知识点：脂肪胺、芳香胺的氮酰化；氨基的保护。（3）碳原子上的酰化反应主要知识点：芳烃、烯烃的碳酰化。第五章 缩合反应1.教学基本要求掌握具有活泼氢化合物和羰基（醛、酮、酯）化合物间缩合和分子内环合反应、延长和建立 C-C 键、C-X（X=N、O）键的基本方法与

8、原理；熟悉缩合反应的基本概念、反应机理及影响因素。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握 -羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应、 -羟烷基、 -羰烷基化反应、亚甲基化反应、Darzens 反应、环加成反应等。3.教学重点和难点教学重点是各种缩合反应的反应条件及其应用。教学难点是缩合反应中的立体化学问题。4.教学内容（1） -羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应主要知识点：Aldol 缩合；Prins 反应；Blane 反应；Mannich 反应。（2） -羟烷基、 -羰烷基化反应、亚甲基化反应主要知识点： -羟烷基； -羰烷基化反应；Wittig 反应；Knoevenagel 反应；

9、Stobbe 反应；Perkin 反应。（3）Darzens 反应、环加成反应主要知识点：Darzens 反应；Diels-Alder 反应。第六章 重排反应1.教学基本要求掌握各种重排反应的反应机理及反应的影响因素；了解了解重排反应的基本概念、重排的分类、立体化学和对重排产品结构的影响。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握从碳原子到碳原子的重排、从碳原子到杂原子的重排、从杂原子到碳原子的重排、 键迁移重排等。3.教学重点和难点教学重点是主要重排反应条件、迁移基的迁移能力及应用。教学难点是综合运用重排反应形成新分子及重排反应中的立体化学问题。4.教学内容（1）从碳原子

10、到碳原子的重排主要知识点：Wagner-Meerwein 重排；频纳醇重排（Pinacol）；二苯基乙二酮 二苯乙醇酸型重排；Favorski (法沃尔斯基）重排；Favorski 重排；Wolff（沃尔夫）重排。（2）从碳原子到杂原子的重排主要知识点：Beckmann 重排；Hofmann 重排；Curtius（库尔悌斯）反应；Schmidt （施密特）反应；Beayer-Villiger 氧化重排。（3）从杂原子到碳原子的重排主要知识点：Stevens 重排；Witting 重排。（4）键迁移重排主要知识点：Claisen 重排；芳香族Claisen 重排；Cope 重排。第七章 氧化反应

11、1.教学基本要求掌握不同类型化合物被氧化的常用氧化剂、氧化产物、氧化反应条件、氧化特点及应用；了解药物合成中氧化反应的概念及氧化反应的类型。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握烃类、醇类、醛、酮的氧化反应、含烯键化合物的氧化反应、芳烃、胺的氧化反应、脱氢反应及其他氧化反应等。3.教学重点和难点教学重点是烃基、醇及烯键氧化常用的氧化剂及它们对不同功能基氧化时的异同点。教学难点是各类可氧化官能团共存时如何实现选择性氧化。4.教学内容（1）烃类、醇类、醛、酮的氧化反应主要知识点：氧化剂；氧化反应类型；氧化历程；氧化反应影响因素。（2）含烯键化合物的氧化反应主要知识点：环氧化

12、；氧化剂；双羟化；反应历程。（3）芳烃、胺的氧化反应主要知识点：芳烃氧化开裂；芳环的酚羟基化；不同胺的氧化。（4）脱氢反应及其它氧化反应主要知识点：脱氢反应类型；脱氢试剂；其它氧化反应。第八章 还原反应1.教学基本要求掌握各种类型有机化合物被还原的特点、常用还原剂、还原产物和还原反应条件；了解还原反应的定义、反应类型及其在药物合成中的重要性。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握还原反应机理、羧酸及其衍生物的还原反应、含氮化合物的还原反应、氢解反应、不对称还原反应等。3.教学重点和难点教学重点是各类还原剂的应用特点及应用范围；烯炔、羰基、硝基的还原方法。教学难点是各类可

13、还原官能团共存时如何实现选择性还原。4.教学内容（1）还原反应机理主要知识点：还原反应的定义、分类、机理及各类还原剂的应用范围。（2）不饱和烃的还原、羰基（醛、酮、羧酸及其衍生物）的还原反应主要知识点：烯、炔的还原；芳烃的还原（Birch 还原）；羰基（醛、酮）的还原反应；羧酸及衍生物的还原。（3）含氮化合物的还原反应主要知识点：活泼金属对含氮化合物（硝基化合物、肟、偶氮化合物等）的还原；硫化物或含氧硫化物对含氮化合物的还原。（4）氢解反应主要知识点：活泼金属（如锂、钠等）作用下脱卤或脱硫氢解的反应。四、学时分配表章序内容学时备注一绪论2二卤化反应7三烃化反应7四酰化反应7五缩合反应7六重排反应6七氧化反应6八还原反应6合计48五、主要教材及参