《药物合成反应》课程教学大纲

《药物合成反应》课程教学大纲课程编号：0804105课程总学时/学分：36/2（其中理论36学时，实验0学时）课程类别：专业任选课一、教学目的和任务本课程的教学目的是使学生在学习有关基础课后，能较系统地掌握常见的重要有机药物合成反应、反应的影响因素、反应的选择性及其实际应用，培养较为熟悉的合成药物及中间体的实验基本技能，能正确地、科学地、独立地进行合成反应实验工作，具有独立开展药物合成研究的初步能力，并具有发现问题、分析问题和解决问题的初步能力。二、教学基本要求教学过程中，要求教师根据教学时数挑选每类化学反应中具有代表性化学反应作为实例进行讲解，使学生理解反应机理，结合实例说明该类反应的应用，对药物合成中常用的有机单元反应和特殊反应进行比较深入的讨论，着重讨论各单元反应发生的条件、反应的微观过程及影响反应的结构因素和反应条件因素，培养学生合成药物及中间体的基本理论知识和实验基本技能。三、教学内容及学时分配第一章卤化反应（6学时）第一节不饱和烃的卤加成反应一、卤素对烯烃的加成二、卤素对炔烃的加成三、不饱和羧酸的卤内酯化反应四、不饱和烃与次卤酸（酯）、N-卤代酰胺的反应五、卤化氢对不饱和烃的加成反应第二节烃类的卤取代反应一、脂肪烃的卤代反应二、芳烃的卤代反应第三节羰基化合物的卤代反应一、醛和酮的α-卤代反应二、羧酸衍生物的α-卤代反应第四节醇、酚和醚的卤代反应一、醇的卤代反应二、酚的卤代反应三、醚的卤代反应第五节羧酸的卤代反应一、羧羟基的卤代反应—酰卤的制备二、羧酸的脱羧卤代反应第六节其他官能团化合物的卤代反应一、卤化物的卤素交换反应二、磺酸酯的卤代反应三、芳香重氮盐化合物的卤代反应教学要求：了解卤化反应的定义、反应机理及其在药物合成中的重要性。掌握不饱和烃卤加成反应的立体化学及常用的卤化剂。掌握烃类、羰基化合物的卤取代反应的特点、反应类型及立体化学。掌握醇、酚、醚及羧酸的卤置换反应中常用的卤化剂、反应条件及应用特点。熟悉其它官能团化合物的卤置换反应。教学重点：1.不饱和烃卤加成反应的立体化学及常用的卤化剂；2.烃类、羰基化合物的卤取代反应的特点、反应类型及立体化学；3.醇、酚、醚及羧酸的卤置换反应中常用的卤化剂、反应条件及应用特点。教学难点：各类卤化反应的选择性及立体化学特点。第二章烃化反应（4学时）第一节氧原子上的烃化反应一、醇的O-烃化二、酚的O-烃化三、醇、酚羟基的保护第二节氮原子上的烃化反应一、氨及脂肪胺的N-烃化二、芳香胺及杂环胺的N-烃化三、氨基的保护第三节碳原子上的烃化反应一、芳烃的烃化二、羰基化合物的α位C-烃化三、其他碳原子的烃化四、相转移烃化反应五、有机金属化合物在C-烃化中的应用教学要求：了解烃化反应的定义、类型及其在药物合成中的重要性。掌握卤烷类烃化剂、磺酸酯和芳磺酸酯烃化剂、季铵化合物、重氮烷类和还原烃化试剂在药物合成中的应用特点。掌握氧、氮、碳原子上烃化反应的机理、影响因素及其在药物合成中的应用。教学重点：1.卤烷类烃化剂、磺酸酯和芳磺酸酯烃化剂、季铵化合物、重氮烷类和还原烃化试剂在药物合成中的应用特点；2.氧、氮、碳原子上烃化反应的机理、影响因素及其在药物合成中的应用。教学难点：氧、氮、碳原子上烃化反应的机理、影响因素及其在药物合成中的应用。第三章酰化反应（4学时）第一节氧原子上的酰化反应一、醇羟基氧的酰化二、酚羟基氧的酰化三、醇、酚羟基的保护第二节氮原子上的酰化反应一、氮原子的酰化反应二、氨基的保护第三节碳原子上的酰化反应一、芳香碳的酰化二、活性亚甲基化合物的碳酰化三、烯烃的酰化反应四、烯胺的碳酰化教学要求：掌握氧原子、氮原子酰化反应中常用酰化剂类型、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应中的应用。了解酰化反应在药物合成中的应用特点。教学重点：1.氧原子、氮原子酰化反应中常用酰化剂类型、反应条件；2.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应中的应用。教学难点：氧原子、氮原子酰化反应中常用酰化剂类型、反应条件。第四章缩合反应（4学时）第一节α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应一、α-羟烷基化反应二、α-卤烷基化反应—Blanc反应三、α-氨烷基化反应第二节β-羟烷基反应、β-羰烷基化反应一、β-羟烷基反应二、β-羰烷基化反应第三节亚甲基化反应一、羰基烯化反应（Wittig反应）二、羰基α-亚甲基化反应第四节α，β-环氧化反应教学要求：重点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。掌握延长和建立C-C键、C-X（X=N、O）键的基本方法与原理；掌握Mannich、Michael、Wittig反应的机理、影响因素、发展和应用；掌握分子内环化反应的规则。熟悉缩合反应的基本概念，反应机理及反应的影响因素。了解缩合反应在药物合成中的应用特点。教学重点：1.缩合反应的基本概念，反应机理及反应的影响因素；2.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；3.延长和建立C-C键、C-X（X=N、O）键的基本方法与原理；4.Mannich、Michael、Wittig反应的机理、影响因素、发展和应用；5.分子内环化反应的规则。教学难点：各类缩合反应的反应机理及影响因素。第五章氧化反应（6学时）第一节烃类的氧化反应一、苄位烃基的氧化二、羰基α位氧化三、烯丙位的氧化第二节醇类的氧化反应一、伯、仲醇被氧化成醛、酮二、醇被氧化成羧酸三、1,2-二醇的氧化第三节醛、酮的氧化反应一、醛的氧化二、酮的氧化三、α-羟基酮的氧化第四节含烯键化合物的氧化一、烯键的环氧化二、烯键氧化成1,2-二醇三、烯键的断裂氧化第五节芳烃的氧化反应一、芳烃的氧化开环二、氧化成醌第六节脱氢反应一、羰基的α，β-脱氢反应二、脱氢芳构化第七节其他氧化反应一、卤化物的氧化二、磺酸酯的氧化教学要求：掌握不同类型有机化合物如烷烃、醇、醛、酮、烯烃及芳烃被氧化的特点、常用氧化剂、氧化产物及氧化反应条件。掌握脱氢反应中常用的脱氢剂及其特点、芳构化反应的应用。熟悉胺、卤化物、磺酸酯及含硫化合物的氧化特点及应用。了解有机化学中氧化反应的概念及氧化反应的类型。教学重点：1.不同类型有机化合物如烷烃、醇、醛、酮、烯烃及芳烃被氧化的特点、常用氧化剂、氧化产物及氧化反应条件；2.脱氢反应中常用的脱氢剂及其特点、芳构化反应的应用。教学难点：不同类型有机化合物被氧化的特点、常用氧化剂、氧化产物及反应条件。第六章还原反应（6学时）第一节化学还原反应一、金属氢化物还原剂二、硼烷类还原剂三、烷氧基铝还原剂四、金属还原剂五、含硫化合物还原剂六、水合肼还原剂第二节催化还原反应一、非均相催化氢化反应二、均相催化氢化反应三、催化转移氢化反应教学要求：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。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。熟悉有关人名反应及其在药物合成中的应用。熟悉催化氢反应的类型、掌握常用氢化催化剂的应用特点及影响催化氢化反应的因素。掌握氢解反应及其应用。掌握不对称还原反应及其应用。教学重点：1.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；2.有关人名反应及其在药物合成中的应用；3.常用氢化催化剂的应用特点及影响催化氢化反应的因素；4.不对称还原反应及其应用。教学难点：不对称还原反应及其应用。第七章重排反应（6学时）第一节重排反应的分类一、按反应机理分类二、按电子多少分类三、按起点原子和终点原子的种类分类第二节从碳原子到碳原子的重排一、Wagner-Meerwein重排二、Pinacol重排三、Wolff重排第三节从碳原子到杂原子的重排一、Beckmann重排二、Hofmann重排第四节从杂原子到碳原子的重排一、Stecens重排二、Wittig重排第五节σ键迁移重排一、Claisen重排二、Cope重排三、Fischer吲哚合成教学要求：掌握Beckmann重排、Hofmann重排、Stevens重排和Sommelet-Hauser重排、Cope重排和Claisen重排。熟悉重排反应的反应机理及反应的影响因素。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。教学重点：1.重排的分类，立体化学和对重排产品结构的影响；2.重排反应的反