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文档简介
【答案】《化学制药工艺学》(沈阳药科大学)章节作业慕课答案
有些题目顺序不一致,下载后按键盘ctrl+F进行搜索第一讲绪论第一讲绪论(单元作业)1.什么是畅销品种(blockbusterdrug)。
答案:【年销额超过10亿美元以上的药物品种。】2.什么是化学反应绿色化。
答案:【在原子经济性理论基础上,设计高效利用原料分子中的原子的化学合成反应。】3.我国医药工业存在的主要问题。
答案:【技术创新能力弱,企业研发投入低,高素质人才不足,创新体系有待完善。产品结构亟待升级,一些重大、多发性疾病治疗药物和高端诊疗设备依赖进口,生物技术药物规模小,药物制剂发展水平低,药用辅料和包装材料新产品新技术开发应用不足。产业集中度低,企业多、小、散的问题依然突出,低水平重复建设严重,造成过度竞争、资源浪费和环境污染。药品质量安全保障水平有待提高,企业质量责任意识亟待加强。】4.绿色制药工艺的主要研究内容是什么?(写明具体研究内容)
答案:【原料的绿色化:用无毒、无害的化工原料或来源丰富的天然产物替代剧毒、严重污染环境的原料。反应的绿色化:在原子经济性理论基础上,设计高效利用原子的化学合成反应,使原料分子中的原子全部转化成产物,最大限度地利用资源,从源头不生成或少生成副产物或废物,争取实现废物的“零排放”。催化剂的绿色化:为了得到尽可能多的目标产品,减少副产品和废物,使用高效环保的催化剂也是有效方法之一,如利用酶催化剂、手性催化剂或仿生催化剂等。溶剂的绿色化:利用绿色溶剂或减少溶剂使用量,使用环境友好且易回收的溶剂来代替有毒、难回收的有机溶剂是重要发展方向。清洁化技术的核心:研究清洁化技术的核心是研究新的反应体系,选择反应专一性最强的技术路线,尽量减少非目标产物生产所需的原辅材料,使每一步反应都尽可能实现定量转化,提高原子利用率。】5.化学制药工业的特点是什么?
答案:【品种多,更新速度快生产工艺复杂,原辅料繁多,而产量一般不大产品质量要求严格;大多采用间歇式生产方式原辅材料和中间体不少是易燃、易爆、有毒性的“三废”(废渣、废气、废液)多,且成份复杂,严重危害环境】6.化学制药工艺研究的三个阶段分别是什么?
答案:【实验室工艺(小试工艺研究或小试)研究中试(中试放大)研究工业化生产工艺研究】7.化学制药工艺学的研究内容。
答案:【化学制药工艺学的研究内容是在化学药物研究与开发、生产过程中,设计和研究经济、安全、高效的化学合成工艺路线,研究工艺原理和工业生产过程,制定工艺规程,实现化学制药生产过程最优化。】第一讲绪论(单元测试)1.单选题:清洁化生产是应用(),从产品源头减少或消除对环境有害的污染物。
选项:
A、清洁技术
B、原子经济的原理
C、原材料绿色化的原理
D、细胞工程技术
答案:【清洁技术】2.单选题:清洁技术在化学制药工业中的应用即(),基本思想是从传统的片面追求高收率、低成本转变到将废物排出最小化的清洁化技术。
选项:
A、绿色制药工艺
B、原子经济的反应
C、不对称合成
D、生物工程技术
答案:【绿色制药工艺】3.单选题:化学制药工艺学是综合应用有机化学、药物化学、分析化学、物理化学、化工原理等课程的专门知识,设计和研究经济、安全、高效的()的一门科学,与生物技术、精细化工等学科相互渗透。
选项:
A、化学药物合成工艺
B、化学药物药效学
C、化学药物生产设备
D、化学药物剂型生产
答案:【化学药物合成工艺】4.单选题:国际工程教育认证是在()规范指导下,依据《国际工程教育通用标准》和《国际工程教育补充标准》进行的。
选项:
A、《华盛顿协议》
B、《洛桑协议》
C、《巴黎协议》
D、《日内瓦协议》
答案:【《华盛顿协议》】5.单选题:负责药品、医疗器械和化妆品安全监督管理、标准管理、注册管理、质量管理、上市后风险管理以及监督检查等工作的国家局是:
选项:
A、国家中医药管理局
B、国家市场监督管理总局
C、国家药品监督管理局
D、国家发展和改革委员会
答案:【国家药品监督管理局】6.单选题:新版《中华人民共和国药品管理法》的实施时间是:
选项:
A、2001.12.1
B、2001.2.28
C、2019.8.26
D、2019.12.1
答案:【2019.12.1】7.单选题:制药工业发展的基础是:
选项:
A、新药研究与开发
B、国际化分工协作
C、国际化大公司
D、全球药品市场
答案:【新药研究与开发】8.单选题:药品生产质量管理规范是为了保证药品在规定的质量下持续生产的体系,其英文缩写为:
选项:
A、CRO
B、GMP
C、GDP
D、DMF
答案:【GMP】9.多选题:当代世界医药产业发展的显著标志是()。
选项:
A、国际化大公司
B、创新药物
C、畅销药物产品
D、CRO公司快速发展
答案:【国际化大公司;创新药物;畅销药物产品】10.多选题:关于清洁技术说法正确的是()
选项:
A、清洁技术是一种预防性的环境战略,也称为“绿色工艺”或“环境友好的工艺”
B、清洁技术属于绿色化学的范畴
C、清洁技术可以在产品的设计阶段引进,也可以在现有工艺中引进,使产品生产工艺发生根本改变
D、清洁技术是生物工程技术,完全没有环境污染
答案:【清洁技术是一种预防性的环境战略,也称为“绿色工艺”或“环境友好的工艺”;清洁技术属于绿色化学的范畴;清洁技术可以在产品的设计阶段引进,也可以在现有工艺中引进,使产品生产工艺发生根本改变】11.多选题:关于我国药品管理的法律法规说法正确的是()
选项:
A、我国药品管理的法律法规以宪法为基本依据
B、我国药品管理的法律法规以《中华人民共和国药品管理法》为主体
C、我国药品管理的法律法规是由数量众多的药品管理行政法规、部门规章、规范性文件、药品标准,地方性法规、规章以及国际药品条约组成的多层次、多门类有内在联系的法律法规体系
D、从事药品研制、生产、经营、使用活动,应当遵守法律、法规、规章、标准和规范,保证全过程信息真实、准确、完整和可追溯
答案:【我国药品管理的法律法规以宪法为基本依据;我国药品管理的法律法规以《中华人民共和国药品管理法》为主体;我国药品管理的法律法规是由数量众多的药品管理行政法规、部门规章、规范性文件、药品标准,地方性法规、规章以及国际药品条约组成的多层次、多门类有内在联系的法律法规体系;从事药品研制、生产、经营、使用活动,应当遵守法律、法规、规章、标准和规范,保证全过程信息真实、准确、完整和可追溯】12.多选题:化学制药工艺学的研究目标是实现化学制药生产过程最优化,研究内容包括:
选项:
A、设计和研究化学合成工艺路线
B、制定工艺规程
C、研究工艺原理和工业生产过程
D、溶剂的绿色化
答案:【设计和研究化学合成工艺路线;制定工艺规程;研究工艺原理和工业生产过程】13.多选题:绿色制药工艺的核心内容是研究新合成方法和新工艺路线,实现废物排出最小化,具体研究内容包括:
选项:
A、原料的绿色化
B、反应的绿色化
C、催化剂的绿色化
D、溶剂的绿色化
答案:【原料的绿色化;反应的绿色化;催化剂的绿色化;溶剂的绿色化】14.多选题:化学制药工业具有品种多,更新速度快;生产工艺复杂,原辅料繁多,而产量一般不大;产品质量要求严格等特点;以下也属其特点:
选项:
A、间歇式生产方式
B、原辅材料和中间体易燃、易爆、有毒性
C、连续式生产方式
D、“三废”多,成份复杂,危害环境
答案:【间歇式生产方式;原辅材料和中间体易燃、易爆、有毒性;“三废”多,成份复杂,危害环境】15.多选题:国际人用药品注册技术协调会,简称ICH,其指导原则包括:
选项:
A、质量
B、安全性
C、有效性
D、多学科
答案:【质量;安全性;有效性;多学科】16.单选题:对化学原料药不再发放药品注册证书,由化学原料药生产企业在原辅包登记平台上登记,实行一并审评审批。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】17.单选题:绿色制药工艺应用绿色化学的原理和工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原辅材料、催化剂、溶剂、副产物;设计并采用安全有效、节约能量、环境友好的先进生产工艺和技术;实现化学原料药的清洁生产。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】18.单选题:药品应当按照国家药品标准和经药品监督管理部门核准的生产工艺进行生产。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】19.单选题:药品上市许可持有人不仅对药品的非临床研究,而且对临床试验、生产经营、上市后研究、不良反应监测及报告与处理等承担责任。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】20.单选题:药品标准是药品生产、使用、检验和管理部门共同遵守的法定依据。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】21.单选题:清洁化生产是应用清洁技术,从产品源头减少或消除对环境有害的污染物。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】22.单选题:我国是全球最大的化学原料药的生产和出口国,也是全球最大的药物制剂及疫苗产品生产国。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】23.单选题:药品生命周期是指从药品的研发开始,到注册评价、上市使用,再评价,直至由于市场等原因退市的整个过程。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】24.单选题:国际化大公司、创新药物与畅销药物产品是当代世界医药产业发展的显著标志。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】25.单选题:化学制药工艺研究可分为实验室工艺、中试和工业化生产工艺研究3个彼此独立的阶段。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】第二讲合成工艺路线设计基础知识第二讲合成工艺路线设计基础知识(单元作业)1.优化路线的研究对象包括哪些?
答案:【即将上市的新药化合物专利即将到期的药物产量大、应用广泛的药物】2.权宜路线与优化路线的差异?
答案:【以常规途径为基础进行设计,只求缩短研究周期、保证样品质量,不过多考虑合成路线长短、技术手段难易、制备成本高低等问题,仅限于小量样品的实验室制备,为权宜路线。具有明确的工业化价值的药物合成路线为优化路线,是化学制药工艺学研究的重点。】3.什么是半合成?
答案:【某些化学合成药物从具有一定基本结构的天然产物出发,经化学结构改造和物理处理过程制得,称为半合成。】4.什么是全合成。
答案:【以化学结构比较简单的化工产品作为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制备,称为全合成。】5.以间二氟苯为起始原料,设计氟康唑(fluconazole)的合成路线,并说明化学反应原理。
答案:【氟康唑的合成路线设计如下:上述合成路线的化学原理:间二氟苯与氯乙酰氯在Lewis酸催化下发生Friedel-Crafts酰基化反应;2-30与三氮唑在碱介导下发生脂肪链的亲核取代反应;2-29的羰基与硫叶立德反应得到环氧化合物;2-28再与三氮唑加成得到氟康唑。】6.完成博舒替尼(bosutinib)逆合成分析得到合成等价物2-甲氧基-5-硝基酚为起始原料的逆合成分析过程,并写明该条合成路线的主要反应条件,分析该路线的特点。
答案:【博舒替尼的逆合成得到合成等价物2-甲氧基-5-硝基酚为起始原料分析过程如下:以2-甲氧基-5-硝基酚为起始原料合成博舒替尼的路线设计和反应条件如下:该路线的特点:采用汇聚合成路线,构思巧妙,路线简捷,原料易得,反应温和,总收率高,适合于工业化大生产的要求。】7.分析权宜路线中保护基策略的优缺点。
答案:【保护基的引入会增加路线的长度与操作保护基策略可以提高反应的选择性保护基策略选择得当,整个路线的总收率较高,成本较低】8.逆合成分析时,切断位点如何选择。
答案:【切断位点选择要以化学反应为依据,即“能合才能分”。在药物合成路线设计的实际工作中,通常选择分子骨架中方便构建的碳-杂键或碳-碳键作为切断位点。】9.写出逆合成分析法的基本过程。
答案:【以目标分子的结构剖析为基础,将切断、确定合成子、寻找合成等价物三个步骤反复进行,直到找出合适的起始原料。】10.什么是逆合成分析法。
答案:【又称切断法和追溯求源法,是有机合成路线设计的最基本、最常用的方法。突出特征是逆向逻辑思维,从复杂的目标分子推导出简单的起始原料的思维过程,与化学合成的实际过程刚好相反。】第二讲合成工艺路线设计基础知识(单元测试)1.单选题:某些化学合成药物从具有一定基本结构的天然产物出发,经化学结构改造和物理处理过程制得,此路径称为()
选项:
A、全合成
B、半合成
C、化学合成
D、生物合成
答案:【半合成】2.单选题:多数化学合成药物以化学结构比较简单的化工产品作为起始原料,经过一系列化学反应和物理处理过程制备,此路径称为()
选项:
A、化学合成
B、生物合成
C、全合成
D、半合成
答案:【全合成】3.单选题:在设计药物合成工艺路线时,优先考虑的因素为:
选项:
A、原料的价格
B、产物的质量
C、工艺的难易
D、路线的长短
答案:【产物的质量】4.单选题:在使用逆合成分析法进行药物合成工艺路线设计的过程中,决定合成路线优劣的关键环节为:
选项:
A、合成等价物的确定
B、合成子的确定
C、切断位点的选择
D、起始原料的选择
答案:【切断位点的选择】5.单选题:逆合成分析方法的雏形由英国化学家R.Robinson提出,被称为:
选项:
A、假想合成
B、假想思维
C、假想推理
D、假想分解
答案:【假想分解】6.单选题:逆合成分析法的突出特征是:
选项:
A、辩证思维
B、系统思维
C、整合思维
D、逆向逻辑思维
答案:【逆向逻辑思维】7.单选题:药物合成工艺路线设计的最基本、最常用的方法是:
选项:
A、分子对称法
B、模拟类推法
C、追溯求源法
D、类型反应法
答案:【追溯求源法】8.多选题:优化路线主要研究对象包括:
选项:
A、即将上市的新药
B、化合物专利即将到期的药物
C、产量大、应用广泛的药物
D、利润较高的药物
答案:【即将上市的新药;化合物专利即将到期的药物;产量大、应用广泛的药物】9.多选题:一个化学合成药物往往可通过多种不同的合成途径制备,按照其研究阶段、任务目标和技术特征来分类,药物的合成路线可分为:
选项:
A、全合成路线
B、权宜路线
C、半合成路线
D、优化路线
答案:【权宜路线;优化路线】10.多选题:区分权宜路线和优化路线的判断依据包括:
选项:
A、研究阶段
B、任务目标
C、步骤多少
D、技术特征
答案:【研究阶段;任务目标;技术特征】11.多选题:权宜路线是以常规途径为基础进行设计,只求缩短研究周期、保证样品质量,仅限于小量样品的实验室制备,不过多考虑:
选项:
A、合成路线长短
B、技术手段难易
C、制备成本高低
D、产品的纯度
答案:【合成路线长短;技术手段难易;制备成本高低】12.多选题:在路线设计的过程中,采用保护基策略可:
选项:
A、提升反应选择性
B、简化合成路线
C、减少反应步骤
D、提高产物质量
答案:【提升反应选择性;提高产物质量】13.多选题:在药物合成路线设计的实际工作中,通常选择的切断位点是目标化合物分子骨架中:
选项:
A、方便构建的碳-杂键
B、难以构建的碳-碳键
C、难以构建的碳-杂键
D、方便构建的碳-碳键
答案:【方便构建的碳-杂键;方便构建的碳-碳键】14.多选题:逆合成分析方法的主要步骤:
选项:
A、寻找合成等价物
B、确定合成子
C、推理
D、切断
答案:【寻找合成等价物;确定合成子;切断】15.多选题:逆合成分析法是药物合成工艺路线设计的最基本、最常用的方法,它又称为:
选项:
A、切断法
B、模拟类推法
C、追溯求源法
D、类型反应法
答案:【切断法;追溯求源法】16.多选题:药物合成工艺路线的主要研究内容包括:
选项:
A、合成工艺路线的设计
B、合成工艺路线的比较
C、合成工艺路线的优化
D、合成工艺路线的选择
答案:【合成工艺路线的设计;合成工艺路线的选择】17.多选题:优化路线必须具备的特征为:
选项:
A、质量可靠
B、环境友好
C、经济有效
D、过程安全
答案:【质量可靠;环境友好;经济有效;过程安全】18.单选题:在创新药物研究过程中,只在早期化合物合成阶段需要药物合成工艺路线的设计与研究,形成稳定的生产后就不再需要工艺路线优化了。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】19.单选题:逆合成分析的过程就是以目标分子的结构剖析为基础,进行切断-确定合成子-寻找合成等价物三个步骤,确定合适的起始原料。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】20.单选题:药物分子结构中的杂环可以通过独立的结构片段引入,也可以将杂环作为切断对象,选择杂环中的特定价键为切断位点,构建杂环。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】21.单选题:采用不同的逆合成分析思路,选择不同的切断位点,能够确定不同的合成子和合成等价物,可以设计多条合成路线,但只有一条是权宜路线。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】22.单选题:在设计药物合成工艺路线时,通常希望路线尽量简捷,以最少的反应步骤完成药物分子的构建。保护基的引入与脱保护会增加路线的长度与操作,对权宜路线没有益处,应尽量避免引入保护基。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】23.单选题:化合物逆合成分析时,切断位点的选择要以化学反应为基础,“能合才能切”。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】24.单选题:实验室小试过程确定的权宜路线一般不考虑成本和环保。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】25.单选题:在创新药物的研究中期,需要制备用于I、II、III期临床试验的样品,通常为公斤级,此时,研发企业的工艺化学家介入研究工作,设计出一条稳定可靠的使用和城离岸用于候选药物样品的批量制备,此类合成路线通常属于优化路线。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】26.单选题:在优化路线的设计和选择过程中,需要采用原子经济性良好的绿色化学方法,使用无毒或低毒试剂,注意溶剂、试剂的回收与循环使用,努力使废水、废气、废渣的种类和数量最小化,并考虑制定相应的“三废”处理方案。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】27.单选题:化学合成药物的合成工艺路线是化学制药工业的基础,对药物生产的产品质量、经济效益和环境效益都有着极为重要的影响。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】第三讲合成工艺路线设计方法与应用第三讲合成工艺路线设计方法与应用(单元作业)1.不对称合成方法的类型包括哪几类?
答案:【底物控制的不对称合成方法、辅剂控制的不对称合成方法、试剂控制的不对称合成方法、催化控制的不对称合成方法。每种方法1分。】2.什么是不对称合成技术?
答案:【在反应剂作用下,底物分子中的前手性单元以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元的合成方法。】3.什么是手性源合成技术?
答案:【以廉价易得的天然或合成的手性化合物为原料通过化学修饰方法转化为手性产物。】4.简要阐述直接合成单一异构体的途径。
答案:【手性源合成技术不对称合成技术】5.手性药物合成的主要途径。
答案:【一种途径是先合成外消旋体、再拆分获得单一异构体另一种途径是直接合成单一异构体】6.简要阐述半合成策略。
答案:【在利用半合成设计思路进行逆合成分析时,需要头尾兼顾,使逆合成过程最终指向来源广泛、价格低廉、质量可靠的天然产物原料。】7.说明分子对称法的特点。
答案:【利用其分子对称性,选择合适的位点进行切断,使两个(或几个)合成子对应于同一个合成等价物,或使一个(或几个)合成子对应于具有分子对称性的合成等价物。】8.含杂环药物的合成方式包括哪些。
答案:【将杂环作为独立的结构片段引入到分子中将杂环作为切断对象,选择杂环中的特定价键为切断位点,通过构建杂环来完成目标分子的合成。】9.说明模拟类推法的步骤,并举例说明。
答案:【药物合成工艺路线设计中的模拟类推法由“模拟”和“类推”两个阶段构成。在“模拟”阶段,首先,要准确、细致地剖析药物分子(目标化合物)的结构,发现其关键性的结构特征;其次,要综合运用多种文献检索手段,获得结构特征与目标化合物高度近似的多种类似物及其化学信息;再次,要对多种类似物的多条合成路线进行比对分析和归纳整理,逐步形成对文献报道的类似物合成路线设计思路的广泛认识和深刻理解。在“类推”阶段,首先,从多条类似物合成路线中,挑选出有望适用于目标化合物合成的工艺路线;其次,进一步分析目标物与其各种类似物的结构特征,确认前者与后者结构之间的差别;最后,以精选的类似物合成路线为参考,充分考虑药物分子自身的实际情况,设计出药物分子的合成路线。(6分)可以以质子泵抑制剂兰索拉唑等药物的化学结构与奥美拉唑高度近似,均带有苯并咪唑环和吡啶环,在苯并咪唑的2位和吡啶的2位之间以-S(O)CH2-相连接。基于上述药物之间的化学结构共性,采用了模拟类推法,以奥美拉唑为参照,完成了兰索拉唑等药物合成工艺路线的设计。(举例2分)】10.设计以手性原料L-缬氨酸甲酯为起始原料合成缬沙坦(valsartan)的路线,标明主要反应条件,并说明手性中心构建的方法。
答案:【手性原料L-缬氨酸甲酯在氰基硼氢化钠的存在下与N-三苯甲基-5-(4′-甲酰基联苯-2-基)四氮唑(2-101)发生还原胺化反应构建C—N单键,制得仲胺中间体(2-103)。在三乙胺的催化下,仲胺中间体(2-103)与正戊酰氯发生N-酰基化反应形成第二个C—N键,得到酰胺中间体(2-104)。再经过去保护基、酯水解等反应,完成缬沙坦的合成。该手性中心是通过手性源法构建,手性中心构型得以保持。路线及说明5分,手性中心构建方法1分。】11.以7-氨基头孢烷酸(7-ACA)为原料,试以“先C-S后C-N”策略合成头孢替安,给出合成路线,并以文字说明。
答案:【7-ACA先与1-(2-二甲胺基乙基)-1H-四唑-5-硫醇(DMMT)在BF3的催化下发生取代反应,得到中间体(2-92);再经酰化、取代、环合等步骤,制得头孢替安。反应路线3分,文字说明2分。】12.写出川芎嗪(ligustrazine)逆合成分析推至原料3-羟基-丁酮-2的逆合成分析过程,设计反应路线,标示反应条件,并说明反应过程。
答案:【川芎嗪的逆合成分析如下:文字说明。川芎嗪的合成路线如下:文字说明。】13.写出非布索坦(febuxostat)的逆合成分析推至原料对羟基硫代苯甲酰胺和2-溴代乙酰乙酸乙酯的逆合成分析过程,设计反应路线,标示反应条件,并说明反应过程。
答案:【非布索坦的逆合成分析如下:给出文字说明。非布索坦的合成路线如下:给出文字说明。】第三讲合成工艺路线设计方法与应用(单元测试)1.单选题:在手性质子泵抑制剂埃索美拉唑的合成中可采用以Sharpless不对称氧化方法构建手性中心,该方法属于:
选项:
A、试剂控制的不对称合成方法
B、催化控制的不对称合成方法
C、辅剂控制的不对称合成方法
D、底物控制的不对称合成方法
答案:【催化控制的不对称合成方法】2.单选题:在甾体类孕激素炔诺酮的现行合成路线中,17位手性中心的构建采用了:
选项:
A、试剂控制的不对称合成方法
B、催化控制的不对称合成方法
C、辅剂控制的不对称合成方法
D、底物控制的不对称合成方法
答案:【底物控制的不对称合成方法】3.单选题:在毒蕈碱受体拮抗剂达非那新的现行合成路线中,手性中间体发生了Mitsunobu反应,其反应前后手性中心的构型:
选项:
A、保持
B、消旋
C、翻转
D、转移
答案:【翻转】4.单选题:在以缬氨酸酯为原料制备抗高血压药物缬沙坦的过程中,原料手性中心的构型:
选项:
A、保持
B、消旋
C、翻转
D、转移
答案:【保持】5.单选题:在蛋白酶体抑制剂硼替佐米的现行合成路线中,构建硼酸基团邻位的手性中心的方法为:
选项:
A、试剂控制的不对称合成方法
B、催化控制的不对称合成方法
C、辅剂控制的不对称合成方法
D、底物控制的不对称合成方法
答案:【辅剂控制的不对称合成方法】6.单选题:不对称合成是指在反应剂作用下,底物分子中的以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元的合成方法。
选项:
A、非手性单元
B、前手性单元
C、杂环单元
D、羰基单元
答案:【前手性单元】7.单选题:手性源合成技术是以廉价易得的天然或合成的为原料通过化学修饰方法转化为手性产物。
选项:
A、手性化合物
B、甾体化合物
C、抗生素
D、有机化合物
答案:【手性化合物】8.单选题:利用逆合成分析法设计手性药物合成路线时,与非手性药物相比,要额外必须考虑的因素是:
选项:
A、分子骨架的构建
B、官能团的转化
C、手性中心的形成
D、外消旋体的拆分
答案:【手性中心的形成】9.单选题:选择合适的位点进行切断,使两个(或几个)合成子对应于同一个合成等价物,设计出简捷、高效的合成路线,该方法被称为:
选项:
A、分子对称法
B、模拟类推法
C、半合成法
D、外消旋体拆分法
答案:【分子对称法】10.单选题:分子对称性指的是化合物分子的:
选项:
A、几何图形的对称性
B、分子式的对称性
C、分子量的对称性
D、元素间的对称性
答案:【几何图形的对称性】11.多选题:在合成路线设计中,可利用分子对称性进行设计的药物包括:
选项:
A、阿奇霉素
B、川芎嗪
C、肌安松
D、非布索坦
答案:【川芎嗪;肌安松】12.多选题:目前实用的不对称合成方法的主要类型包括:
选项:
A、试剂控制方法
B、催化控制方法
C、辅剂控制方法
D、底物控制方法
答案:【试剂控制方法;催化控制方法;辅剂控制方法;底物控制方法】13.多选题:在利用手性源技术制备手性药物过程中,产物手性中心的构型与手性原料相比较可以是:
选项:
A、保持
B、消旋
C、翻转
D、转移
答案:【保持;翻转;转移】14.多选题:直接合成单一异构体的途径主要包括:
选项:
A、外消旋体拆分技术
B、内消旋体分离技术
C、不对称合成技术
D、手性源合成技术
答案:【不对称合成技术;手性源合成技术】15.多选题:在手性药物的合成中,获得手性化合物的方法包括:
选项:
A、直接合成单一异构体
B、外消旋体拆分
C、内消旋体拆分
D、内消旋体分离
答案:【直接合成单一异构体;外消旋体拆分】16.多选题:)在利用逆合成分析法设计手性药物合成路线的过程中,需要考虑的主要因素包括:
选项:
A、手性中心形成
B、原料来源
C、官能团转化
D、分子骨架构建
答案:【手性中心形成;官能团转化;分子骨架构建】17.多选题:在利用半合成设计思路进行逆合成分析时,需要头尾兼顾,使逆合成过程最终指向天然产物原料,天然产物原料的特征包括:
选项:
A、来自植物
B、来源广泛
C、价格低廉
D、质量可靠
答案:【来源广泛;价格低廉;质量可靠】18.多选题:不改变物体内部任何两点间的距离而能使物体复原的操作就叫对称操作,包括:
选项:
A、反演
B、反映
C、旋转
D、旋转反演
答案:【反演;反映;旋转;旋转反演】19.多选题:分子对称性是指分子的几何图形的对称性,对其描述需使用:
选项:
A、对称策略
B、对称操作
C、对称元素
D、对称方法
答案:【对称操作;对称元素】20.多选题:将杂环作为独立的结构片段引入到分子中,是利用逆合成分析方法设计含杂环药物合成路线的两种方式之一,下列药物中以此种方法引入杂环的是:
选项:
A、非布索坦
B、沙丁胺醇
C、氟康唑
D、罗氟司特
答案:【氟康唑;罗氟司特】21.单选题:阿奇霉素的合成可以采用分子对称法进行逆合成分析。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】22.单选题:阿奇霉素以红霉素为原料进行合成的方法中,手性中心的引入是通过手性辅剂控制法实现的。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】23.单选题:头孢替安以7-ACA为原料进行合成的方法中,手性中心的引入是通过手性源法实现的。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】24.单选题:头孢替安以7-ACA为原料进行合成的方法是半合成方法。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】25.单选题:在手性源合成中,产物手性中心的构型必须与手性原料保持一致。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】26.单选题:直接合成单一异构体的途径主要包括手性源合成技术和不对称合成技术。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】27.单选题:先合成外消旋体、再拆分获得单一异构体是手性药物合成的一种途径。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】28.单选题:在利用半合成设计思路进行逆合成分析时,需要头尾兼顾,使逆合成过程最终指向来源广泛、价格低廉、质量可靠的半合成产物原料。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】29.单选题:Robinson托品酮合成法实际上是利用了分子对称法进行逆合成分析得到的。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】30.单选题:分子对称法是模拟类推法的一种特例。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】31.单选题:分子对称性可通过对称操作和对称元素来描述。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】32.单选题:利用逆合成分析方法设计含杂环药物合成路线时,针对杂环的合成的方法,可以是将杂环作为独立的结构片段引入到分子中,也可以在杂环上选择特点价键为切断位点,通过构建杂环完成目标分子的合成。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】第七讲反应后处理与产物纯化方法第七讲反应后处理与产物纯化方法(单元作业)1.试说明如何淬灭反应体系中过量的丁基锂、氢化铝锂等高活性试剂?
答案:【向丁基锂加入无水乙醇,搅拌使其转化为低反应活性的乙醇锂,后续可安全处理。向过量的氢化铝锂中滴加丙酮,丙酮被氢化铝锂还原,消解掉过量的氢化铝锂,后续即可安全处理。引入的溶剂及副产物不影响后处理。】2.淬灭的目的是什么?
答案:【淬灭的目的是终止反应的进行,消解高能量、高活性的反应试剂,除去反应杂质,为后续操作提供安全保障。】3.什么是纯化?
答案:【对粗产物进行提纯,得到质量合格产物的过程。】4.什么是后处理?
答案:【从终止反应进行到从反应体系中分离得到粗产物所进行的操作过程。】5.对热稳定性较差的固体产物,如何避免干燥时的分解?
答案:【采用真空干燥、冷冻干燥等技术,可以通过较低温度出去产物中的水分,进而避免固体产物干燥的分解。】6.产生结晶势的有效方法有哪些?
答案:【1)将热溶液冷却,结晶析出;2)增加溶液浓度、减少溶剂体积;3)增加反相溶剂的比例;4)控制溶剂pH。每条1分。】7.什么是打浆?
答案:【指固体产物在没有完全溶解的状态下在溶剂里搅拌,然后过滤,除去杂质的纯化方法。】8.什么是分子蒸馏?
答案:【是利用平均自由程不同的性质而实现液体分离的蒸馏技术。】9.什么是“一锅煮”(one-pot)合成法?
答案:【当多步合成反应的反应机理不相互冲突,反应试剂与溶剂上下游兼容时,则可能不予分离中间体而在一个瓶(锅)中连续完成数步反应,从而简化工艺,提高收率。】10.含有NaCN的废液如何处理?
答案:【实验室里应以次氯酸钠氧化处理工业上采用高压碱性水解处理】11.Me2SO4在工业使用中安全上应注意什么?
答案:【在负压下滴加,以免其蒸汽从反应釜中逸出反应结束后加入过量的碱,使过量的Me2SO4彻底水解,pH为碱性】第八讲工艺过程控制与实验设计第八讲工艺过程控制与实验设计(单元作业)1.什么是均匀设计法?
答案:【单纯从“均匀分散”性出发的实验设计法,实验次数与水平数相同。】2.什么是正交设计法?
答案:【应用正交性原理,从全面试验的点中挑选具有代表性的点进行试验设计。被挑选的试验点应在试验范围内,且具有“均匀分散、整齐可比”的特点。】3.常见的实验设计方法包括哪些?
答案:【正交设计法、均匀设计法和析因设计法每条1分】4.如何理解工艺过程控制是全过程控制过程?
答案:【IPCs用来核查工艺研究和生产过程的所有阶段能否按照预期目标完成,对反应物、反应试剂、中间体和终产物的质量进行控制,对反应条件、反应过程、后处理及产物纯化过程进行监控,以保证完成预期的工艺过程。IPCs在工艺的每个阶段都进行核查,控制整个工艺过程,因此是全过程控制过程。】5.工艺过程控制的作用包括哪些方面?
答案:【1)保证中间体或终产品符合质量要求,2)按计划完成生产任务,3)实现生产效率的有效管理。每个2分】6.在线IPCs最常用的技术有哪些?
答案:【傅里叶变换红外光谱(FTIR)和pH测定仪。至少写出2个,每个2分】7.什么是在线分析?
答案:【随时对反应过程进行监控,采用探针的方式插入反应器,反映其中各种物质或参数随反应时间的变化。】8.什么是实验设计?
答案:【以概率论和数理统计为理论基础,经济、科学地安排实验的一项技术。】9.什么是析因设计法?
答案:【将两个或两个以上的因素及其各种水平进行排列组合,交叉分组的试验设计。】10.什么是工艺过程控制?
答案:【指在工艺研究和生产过程中,采用分析化学技术和方法,对反应进行监控,确保工艺过程达到预期目标。】第八讲工艺过程控制与实验设计(单元测试)1.单选题:工艺过程控制是指在工艺研究和生产过程中,采用()技术和方法,对反应进行监控,确保工艺过程达到预期目标。
选项:
A、有机化学
B、分子生物学
C、细胞生物学
D、分析化学
答案:【分析化学】2.单选题:工艺过程控制的英文缩写为()
选项:
A、IPC
B、DSC
C、TLC
D、HPLC
答案:【IPC】3.单选题:工艺研究中的特殊试验包括工艺研究中的过渡试验、()和设备因素和设备材质。
选项:
A、反应条件极限试验
B、反应机理
C、重结晶
D、催化剂去除
答案:【反应条件极限试验】4.单选题:将每个影响因素设置2个或2个以上值,然后随机选择并开展实验,通过实验结果确定各因素的作用和各因素之间的相互作用的实验设计方法是()
选项:
A、正交分析法
B、均匀设计法
C、析因设计法
D、交叉设计法
答案:【析因设计法】5.单选题:正交设计法中的“整齐可比”是指()
选项:
A、被挑选的点具有代表性
B、使结果便于分析
C、实验次数较多
D、利用计算机处理
答案:【使结果便于分析】6.单选题:正交设计法中的“均匀分散”是指()
选项:
A、被挑选的点具有代表性
B、使结果便于分析
C、实验次数较多
D、利用计算机处理
答案:【被挑选的点具有代表性】7.单选题:某个反应的主要影响因素有3个,每个影响因素设5个水平,若开展全面实验,这样共需做()次实验。
选项:
A、3
B、
C、
D、5
答案:【】8.单选题:实验设计是以概率论和()为理论基础,经济、科学地安排实验的一项技术。
选项:
A、数理统计
B、制药工程
C、分析化学
D、计算机基础
答案:【数理统计】9.单选题:下列分析方法中,适合做在线监测的是()
选项:
A、红外光谱
B、滴定
C、熔点测定
D、KF滴定
答案:【红外光谱】10.单选题:监测反应进程,确认反应终点最常用,最简便的方法是()
选项:
A、TLC
B、DSC
C、GC
D、HPLC
答案:【TLC】11.多选题:工艺过程控制方法应具有技术难度低,方法可操作性强的特点,同时满足如下要求()
选项:
A、数据准确可靠
B、实时监控
C、适用范围广
D、仪器成本高和操作成本低
答案:【数据准确可靠;实时监控;适用范围广】12.多选题:关于均匀设计法的描述正确的是()
选项:
A、在正交设计的基础上创立的
B、是单纯从“均匀分散”性出发设计的
C、实验次数少
D、适合反应剧烈条件下考察工艺条件
答案:【在正交设计的基础上创立的;是单纯从“均匀分散”性出发设计的;实验次数少;适合反应剧烈条件下考察工艺条件】13.多选题:常见的实验设计方法包括()
选项:
A、正交设计法
B、均匀设计法
C、析因设计法
D、模拟类推法
答案:【正交设计法;均匀设计法;析因设计法】14.多选题:IPC的研究内容包括()
选项:
A、监控底物和反应试剂的浓度和纯度,控制反应体系中水的含量
B、确认反应终点
C、监控溶剂替换的程度,监控pH
D、滤饼的彻底洗涤,产品的完全干燥
答案:【监控底物和反应试剂的浓度和纯度,控制反应体系中水的含量;确认反应终点;监控溶剂替换的程度,监控pH;滤饼的彻底洗涤,产品的完全干燥】15.多选题:工艺过程控制的作用包括()
选项:
A、保证中间体或终产品符合质量要求
B、按计划完成生产任务
C、实现生产效率的有效管理
D、“三废”产量最小化
答案:【保证中间体或终产品符合质量要求;按计划完成生产任务;实现生产效率的有效管理】16.单选题:最理想的IPC是实现在线分析,随时对反应过程进行监控,采用探针的方式插入反应器,反映期中各种物质或参数随反应时间的变化。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】17.单选题:实验室小试研究阶段不在IPC监测范围内。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】18.单选题:使用TLC只能进行定性与半定量分析;使用HPLC和GC除了可以进行定性分析外,还可以进行定量分析,且不需要考虑产品热稳定性。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】19.单选题:正交设计法每个因素的每个水平只做1次实验,实验次数与水平数相等。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】20.单选题:均匀设计法安排的实验次数必须是水平数平方的整数倍。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】21.单选题:实验设计是以概率论和数理统计为理论基础,经济、科学地安排实验的一项技术。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】22.单选题:在线分析也就是随时对反应过程进行监控。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】23.单选题:全面实验,也就是每一个因素的每一个水平彼此都进行组合,优点是全面、结论精确,缺点是实验次数太多。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】24.单选题:傅里叶变换红外光谱(FTIR)和pH测定仪都是在线IPCs最常用的技术。pH测定仪用来测定在水中进行或含水成分的反应。FTIR用于检测连续反应或对空气和实验室温度变化不耐受的反应。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】第九讲手性药物与手性拆分第九讲手性药物与手性拆分(单元测试)1.单选题:手性源法是将()的底物,通过化学修饰的方法,得到新的手性产物的方法。
选项:
A、手性结构
B、前手性结构
C、消旋化
D、非手性结构
答案:【手性结构】2.单选题:手性药物的制备技术由()和生物控制技术两部分组成。
选项:
A、化学控制技术
B、物理控制技术
C、计算机控制技术
D、色谱分离技术
答案:【化学控制技术】3.单选题:某化合物A的S构型异构体具有药理活性,R构型异构体没有药理活性,毒性也比较小,能成为手性药物的是()
选项:
A、S构型的A
B、R构型的A
C、外消旋的A
D、S构型的A混有少量R构型的A
答案:【S构型的A】4.单选题:在动力学拆分过程中,当两个对映异构体反应速度常数不等(kR≠kS)时,动力学拆分可以进行,反应的转化率在0~100%之间;两个对映体反应速度(),拆分效果越好。
选项:
A、差别越小
B、没有差别
C、差别越大
D、相等
答案:【差别越大】5.单选题:利用()的催化作用,可以将手性醇形成的酯水解,得到相应的手性醇。
选项:
A、酯酶
B、酰胺酶
C、连接酶
D、转化酶
答案:【酯酶】6.单选题:在手性试剂或催化剂作用下,利用两个对映体的()不同而使其分离的过程,称为动力学拆分。
选项:
A、熔点
B、反应速度
C、溶解度
D、旋光度
答案:【反应速度】7.单选题:单一的光学异构体的熔点与外消旋混合物的熔点之间的关系,正确的是()
选项:
A、单一的光学异构体熔点高于外消旋混合物的熔点
B、单一的光学异构体熔点低于外消旋混合物的熔点
C、单一的光学异构体熔点等于外消旋混合物的熔点
D、以上三种情况都有可能
答案:【单一的光学异构体熔点高于外消旋混合物的熔点】8.单选题:单一的光学异构体的熔点与外消旋化合物的熔点之间的关系,正确的是()
选项:
A、单一的光学异构体熔点高于外消旋化合物的熔点
B、单一的光学异构体熔点低于外消旋化合物的熔点
C、单一的光学异构体熔点等于外消旋化合物的熔点
D、以上三种情况都有可能
答案:【以上三种情况都有可能】9.单选题:直接结晶法适用于()的拆分。
选项:
A、外消旋化合物
B、外消旋混合物
C、固体溶液
D、外消旋体
答案:【外消旋混合物】10.单选题:在外消旋体中加入少量纯对映体晶体,熔点下降者为()。
选项:
A、外消旋化合物
B、外消旋混合物
C、固体溶液
D、拆分剂
答案:【外消旋化合物】11.单选题:在外消旋体中加入少量纯对映体晶体,熔点上升者为()。
选项:
A、外消旋化合物
B、外消旋混合物
C、固体溶液
D、拆分剂
答案:【外消旋混合物】12.单选题:将一个外消旋体的两个对映体分开,使之成为单一异构体的状态,称为()。
选项:
A、底物消旋化
B、不对称合成
C、色谱分离
D、外消旋体的拆分
答案:【外消旋体的拆分】13.单选题:经典的动力学拆分与()相结合的方法即为动态动力学拆分。
选项:
A、底物消旋化
B、不对称合成
C、色谱分离
D、化学合成
答案:【底物消旋化】14.单选题:理论上,通过非对映异构体结晶法进行拆分,所得目标对映体的量最多是消旋体量的一半。若在结晶过程中留在溶液中的非对映异构体发生非对映异构体的(),整个过程构成了非对映异构体混合物结晶诱导的不对称转化过程,理论收率可能提高到100%。
选项:
A、水解
B、互变
C、氧化
D、还原
答案:【互变】15.多选题:手性药物的化学控制技术可分为()
选项:
A、普通化学合成
B、手性源合成
C、不对称合成
D、色谱分离
答案:【普通化学合成;手性源合成;不对称合成】16.多选题:对映体具有不同的药理活性,可分为4种不同类型()。
选项:
A、一个对映体具有治疗作用,而另一个对映体仅有副作用或毒性
B、对映体活性不同,但具有“取长补短、相辅相成”的作用
C、对映体存在不同性质的活性,可开发成两个药物
D、对映体具有相反的作用
答案:【一个对映体具有治疗作用,而另一个对映体仅有副作用或毒性;对映体活性不同,但具有“取长补短、相辅相成”的作用;对映体存在不同性质的活性,可开发成两个药物;对映体具有相反的作用】17.多选题:最常见的手性中心是碳原子,()原子若满足手性条件,也可成为手性中心,因而这些杂原子构成的手性物质也会有两种不同的R和S构型,形成对映体。
选项:
A、氮
B、硫
C、磷
D、氧
答案:【氮;硫;磷】18.多选题:分子的手性是由于分子中()所致。
选项:
A、不饱和键
B、手性中心
C、手性轴
D、手性面
答案:【手性中心;手性轴;手性面】19.多选题:手性药物对映体进入生物体内,将被手性环境作为不同的分子加以识别匹配。对映体在()等方面均存在立体选择性。
选项:
A、药效学
B、药物代谢动力学
C、毒理学
D、熔点、沸点等理化性质
答案:【药效学;药物代谢动力学;毒理学】20.多选题:下列方法适用于外消旋混合物拆分的是()。
选项:
A、直接结晶法
B、非对映异构体拆分法
C、动力学拆分
D、手性色谱柱分离
答案:【直接结晶法;非对映异构体拆分法;动力学拆分;手性色谱柱分离】21.多选题:结晶法拆分又分为直接结晶法拆分和非对映异构体拆分。其中,非对映异构体拆分适用于()的拆分。
选项:
A、外消旋混合物
B、外消旋化合物
C、手性源化合物
D、互变异构体
答案:【外消旋混合物;外消旋化合物】22.多选题:选择或设计拆分剂的原则包括()
选项:
A、在加热、强酸或强碱条件下,拆分剂化学性质稳定,不发生消旋化。
B、一般情况下,强酸或强碱型拆分剂的拆分效果优于弱酸或弱碱型拆分剂。
C、拆分剂的手性碳原子离成盐的官能团越近越好。
D、同等条件下应优先考虑低分子量的拆分剂,这是因为低分子量拆分剂的生产效率高。
答案:【在加热、强酸或强碱条件下,拆分剂化学性质稳定,不发生消旋化。;一般情况下,强酸或强碱型拆分剂的拆分效果优于弱酸或弱碱型拆分剂。;拆分剂的手性碳原子离成盐的官能团越近越好。;同等条件下应优先考虑低分子量的拆分剂,这是因为低分子量拆分剂的生产效率高。】23.多选题:在固态情况下,组成外消旋体的对映体分子之间的作用力可能会有差别,因此外消旋体可以()三种情况存在。
选项:
A、外消旋混合物
B、外消旋化合物
C、外消旋固体溶液
D、胶体
答案:【外消旋混合物;外消旋化合物;外消旋固体溶液】24.多选题:属于外消旋体拆分的方法是()
选项:
A、直接结晶法
B、非对映异构体结晶法
C、动力学拆分法
D、色谱分离法
答案:【直接结晶法;非对映异构体结晶法;动力学拆分法;色谱分离法】25.单选题:外消旋体与另一手性化合物作用生成非对映异构体混合物,它们的物理性质产生差异,利用此差异可通过结晶法进行分离,这种方法被称为经典拆分法。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】26.单选题:外消旋化合物的熔点高于它和少量对映体混合物的熔点,但可以高于或低于组成它的纯对映体的熔点。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】27.单选题:由于外消旋混合物是(+)-和(-)-型对映体的等量混合物,所以它的性质在许多方面与其纯对映体相似,如对X-ray衍射图和红外吸收光谱,然而外消旋混合物主要区别是在它们的熔点,像所有典型化合物一样,低于其纯的组分,但溶解度却增大。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】28.单选题:对映体过剩率(ee),定义为在对映体混合物中一个异构体a比另一个异构体b多出来的量占总量的百分数。其可用来表示一种手性化合物的光学纯度。ee值越高,光学纯度越低。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】29.单选题:目标产物为手性药物的多步合成中,手性拆分或不对称合成应该在即将接近终产物或在终产物合成步骤完成。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】30.单选题:手性药物与非手性药物相同,都要控制原料药的化学收率,降低生产的成本,不必考虑手性化合物的光学纯度。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】31.单选题:手性是三维物体的基本属性。如果一个物体不能与其镜像重合,该物体就称为手性物体。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】32.单选题:组成混旋体药物的不同立体异构体可表现出不同的治疗作用与副作用。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】33.单选题:以手性源法得到的手性产物,手性构型必须与手性原料保持一致。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】34.单选题:手性药物对映体进入生物体内,将被手性环境作为不同的分子加以识别匹配。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】35.单选题:手性药物是指由具有药理活性的手性化合物组成的药物,其中只含有效对映体或者以含有效的对映体为主。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】36.单选题:抗组胺药物西替利嗪,分子中具有一个手性碳原子,临床上既可以以外消旋体成药(西替利嗪)也可以是其左旋体成药(左西替利嗪),这两个药物都是手性药物。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】第九讲手性药物与手性拆分(单元作业)1.利用化学控制技术进行手性药物制备的分类,简要说明各种类型的特点。
答案:【按照使用原料性质的不同,手性药物的化学控制技术可分为普通化学合成、手性源合成和不对称合成三类。以前手性化合物为原料,经普通化学合成可得到外消旋体,再将外消旋体拆分制备手性药物,这是工业采用的主要方法。拆分法分为直接结晶法、非对映异构体结晶法、动力学拆分法和色谱分离法。手性源合成指的是以价格低廉、易得的天然产物及其衍生物,例如糖类、氨基酸、乳酸等手性化合物为原料,通过化学修饰的方法转化为手性产物。产物构型既可能保持,也可能发生翻转,或手性转移。一个前手性化合物(前手性底物)选择性地与手性实体反应转化为手性产物即为不对称合成。从经济的角度来看,手性催化剂优于手性试剂,手性催化剂包括简单的化学催化剂(手性酸、碱和手性配体金属配合物)和生物催化剂。】2.什么是催化的动力学拆分?举个实例。
答案:【利用两个对映异构体在手性催化剂作用下反应速度的不同而使其分离的过程,称为催化的动力学拆分。例子2分。】3.什么是对映异构体的动力学拆分?发生的条件是什么?
答案:【利用两个对映异构体在手性试剂或手性催化剂作用下反应速度的不同而使其分离的过程,称为动力学拆分。当两个对映异构体反应速度常数不等(kR≠kS)时,动力学拆分可以进行,反应的转化率在0~100%之间;两个对映体反应速度差别越大,拆分效果越好。】4.选择拆分剂的原则有哪些?
答案:【(1)在加热、强酸或强碱条件下,拆分剂化学性质稳定,不发生消旋化。(2)拆分剂结构中若含有可形成氢键的官能团,有利于相应的非对映异构体盐形成紧密的刚性结构。(3)一般情况下,强酸或强碱型拆分剂的拆分效果优于弱酸或弱碱型拆分剂。(4)拆分剂的手性碳原子离成盐的官能团越近越好。(5)合成拆分剂的优点是两种对映体都能得到。(6)拆分剂可回收,且回收方法简单易行。(7)同等条件下应优先考虑低分子量的拆分剂,这是因为低分子量拆分剂的生产效率高。至少写出5条,每条1分】5.什么是经典拆分法?什么是拆分剂?
答案:【外消旋体与另一手性化合物作用生成非对映异构体混合物,它们的物理性质的差异较大,可以通过结晶法进行分离,这种方法被称为经典拆分法。(2分)这样的手性化合物被称为拆分剂。(1分)。】6.什么是外消旋化合物?什么是外消旋混合物?如何区分二者?
答案:【外消旋化合物的晶体是R和S两种构型对映异构体分子的完美有序的排列,每个晶核包含等量的两种对映异构体。外消旋混合物是等量的两种对映异构体晶体的机械混合物。虽然总体上没有光学活性,但是每个晶核仅包含一种对映异构体。通过熔点图、粉末X-射线衍射或固体红外光谱区分二者。】7.外消旋体的拆分可以分成哪几类?
答案:【结晶法拆分、动力学拆分、色谱分离。每个1分。】8.影响手性药物生产成本的主要因素有哪些?
答案:【(1)起始原料的成本;(2)拆分剂,化学或生物催化剂的成本;(3)化学收率和产物的光学纯度;(4)反应步骤的数量;(5)拆分或不对称合成在多步合成中的位置;(6)非目标立体异构体的转化利用。每条1分,共6分。】9.什么是对映异构体比?
答案:【两种对映异构体假一级反应速度常数的比值,常用于比较和衡量动力学拆分的效率。】10.试比较动力学拆分与结晶法拆分非对映异构体的主要不同点。
答案:【动力学拆分是利用两个对映异构体在手性试剂或手性催化剂作用下反应速度的不同而使其分离的过程。结晶法拆分是利用两个对映异构体物理性质的差异通过结晶法进行分离。】11.为什么不同光学异构体表现出不同的治疗作用与副作用。
答案:【生物大分子如蛋白质、多糖、核酸等都是有手性的。从药效学角度看,药物与靶分子之间的作用,与药物分子的手性识别及手性匹配能力相关,这种特性即手性药物的立体选择性;同样药物的吸收、分布、转化和排泄过程也都存在立体选择性。由于药效学和药代动力学性质的不同,组成混旋体药物的不同立体异构体可表现出不同的治疗作用与副作用。】12.外消旋产物A的收率为70%,分离得到右旋体((+)-A)450g,左旋体((-)-A)1g,则右旋体的对映体过剩率(e.e.)为多少?写出计算过程。
答案:【99.56%计算过程大致正确得3分;最终结果正确得1分。】13.以图示表示动力学拆分中收率与转化率之间的关系。
答案:【最大收率=100%-转化率】14.根据对映体之间药理活性和毒副作用的差异,对手性药物进行分类,并各举一个实例说明。
答案:【1)对映体之间有相同的某一药理活性,且作用强度相近。比如抗组胺药异丙嗪、抗心律失常药氟卡尼、抗肿瘤药物环磷酰胺和局部麻醉药布比卡因等。2)对映体具有相同的活性,但强弱程度有显著差异。例如,阿替洛尔、普萘洛尔、美托洛尔、帕罗西汀、舍曲林、萘普生和布洛芬等。3)对映体具有不同的药理活性①一个对映体具有治疗作用,而另一个对映体仅有副作用或毒性。典型的例子有L-多巴、沙利度胺、氯霉素、氯胺酮、乙胺丁醇等;②对映体活性不同,但具有“取长补短、相辅相成”的作用。利尿药茚达立酮、镇痛药曲马多等;③对映体存在不同性质的活性,可开发成两个药物。如丙氧芬;④对映体具有相反的作用。例如利尿药依托唑啉、多巴酚丁胺等。每条1分。】15.什么是手性药物(chiraldrug)。
答案:【以单一立体异构体存在并且注册的药物,称为手性药物。】第十讲化学合成法制备手性药物第十讲化学合成法制备手性药物(单元测试)1.单选题:不对称催化氢化还原反应不包括()
选项:
A、烯烃还原
B、烯胺还原
C、羰基还原
D、醌的还原
答案:【醌的还原】2.单选题:Sharpless环氧化反应可利用可溶性的四异丙氧基钛和酒石酸二乙酯(DET)或酒石酸二异丙酯(DIPT)为催化剂,叔丁基过氧化物(TBHP)为氧化剂,对()进行氧化,得到立体选择性大于95%和化学收率70%~90%的环氧化物。
选项:
A、烯丙基伯醇
B、甲苯
C、乙醇
D、丁酮
答案:【烯丙基伯醇】3.单选题:底物中的非手性单元在反应剂作用下以不等量的生成立体异构产物的途径转化为手性单元的是()
选项:
A、不对称合成
B、手性源合成
C、消旋化反应
D、非对映异构体的生成
答案:【不对称合成】4.单选题:手性起始原料在新的手性中心形成过程中发挥不对称诱导作用,最终产物结构中并没有的是()
选项:
A、手性合成子
B、手性辅剂
C、外消旋混合物
D、外消旋化合物
答案:【手性辅剂】5.单选题:手性起始原料的大部分结构再产物结构中出现,那么这个手性起始原料是()
选项:
A、手性合成子
B、手性辅剂
C、外消旋混合物
D、外消旋化合物
答案:【手性合成子】6.单选题:非对映异构体选择性合成是指,()在生成一个新的不对称中心时,选择性生成一种非对映异构体。
选项:
A、前手性底物
B、手性底物
C、手性源化合物
D、金属催化剂
答案:【手性底物】7.单选题:对映体选择性合成是指,()在反应中有择生成一种对映异构体。
选项:
A、前手性底物
B、手性底物
C、手性源化合物
D、金属催化剂
答案:【前手性底物】8.单选题:不属于不对称氧化反应的是()
选项:
A、Baeyer-Villiger氧化反应
B、Sharpless环氧化反应
C、前手性硫醚的对映选择性氧化
D、烯烃的不对称二羟基化
答案:【Baeyer-Villiger氧化反应】9.多选题:不对称催化合成中,手性配体的作用包括()
选项:
A、加速反应
B、手性识别和对映体控制
C、提高收率
D、提高转化率
答案:【加速反应;手性识别和对映体控制】10.多选题:过渡金属配合物催化的基本步骤包括()
选项:
A、配体解离或整合
B、氧化加成
C、迁移插入
D、还原消除
答案:【配体解离或整合;氧化加成;迁移插入;还原消除】11.多选题:不对称合成的目标不仅是得到光学活性化合物,而且要达到高度的非对映选择性。因此,一个成功的不对称合成反应的标准是()
选项:
A、具有高的对映体过量
B、手性试剂易于制备并能循环使用
C、可以制备R和S两种构型的目标产物
D、最好是催化型的合成反应
答案:【具有高的对映体过量;手性试剂易于制备并能循环使用;可以制备R和S两种构型的目标产物;最好是催化型的合成反应】12.多选题:手性源合成中,手性起始原料可以是()
选项:
A、手性合成子
B、手性辅剂
C、外消旋混合物
D、外消旋化合物
答案:【手性合成子;手性辅剂】13.多选题:用于制备手性药物的手性原料或手性中间体的主要来源有()。
选项:
A、大量价廉易得的糖类为原料经微生物合成获得的手性化合物,如乳酸、酒石酸、L-氨基酸等简单手性化合物和抗生素、激素和维生素等复杂大分子。
B、自然界中大量存在的手性化合物,如糖类、萜类、生物碱等。
C、从手性的或前手性的原料化学合成得到的光学纯化合物。
D、石油
答案:【大量价廉易得的糖类为原料经微生物合成获得的手性化合物,如乳酸、酒石酸、L-氨基酸等简单手性化合物和抗生素、激素和维生素等复杂大分子。;自然界中大量存在的手性化合物,如糖类、萜类、生物碱等。;从手性的或前手性的原料化学合成得到的光学纯化合物。】14.多选题:不对称合成分为()
选项:
A、对映体选择性合成
B、非对映体选择性合成
C、外消旋化合物的合成
D、外消旋混合物的合成
答案:【对映体选择性合成;非对映体选择性合成】15.多选题:将不对称催化反应应用于工业生产时,需要考虑()
选项:
A、有较高的立体选择性,一般要求ee值大于90%
B、有较高的化学选择性,其他官能团稳定
C、大规模生产的TON应大于50000
D、全面查阅文献和专利,避免知识产权纠纷
答案:【有较高的立体选择性,一般要求ee值大于90%;有较高的化学选择性,其他官能团稳定;大规模生产的TON应大于50000;全面查阅文献和专利,避免知识产权纠纷】16.多选题:可用于醛醇缩合反应不对称控制的方法包括()
选项:
A、底物控制
B、试剂控制
C、双不对称反应
D、催化剂控制
答案:【底物控制;试剂控制;双不对称反应;催化剂控制】17.多选题:不对称合成的类型包括()
选项:
A、羰基化合物的α-烷基化和催化烷基化加成反应
B、醛醇缩合反应
C、不对称催化氢化反应
D、不对称氧化反应
答案:【羰基化合物的α-烷基化和催化烷基化加成反应;醛醇缩合反应;不对称催化氢化反应;不对称氧化反应】18.单选题:配体和催化剂没有知识产权问题,可以随意选择应用。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】19.单选题:有实用性的不对称催化合成的立体选择性一般要求ee>50%即可。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】20.单选题:对于小规模贵重产品TON应大于1000,而大规模生产的普通产品TON要大于50000。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】21.单选题:催化剂的生产效率用转换数表示。也就是一定时间里转换底物的物质量/催化剂的物质量。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】22.单选题:催化剂的活性用转化频率表示,即单位时间,单位表面积上每个催化活性中心上转化底物到产物的次数。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】23.单选题:Diels-Alder反应以同面加成进行,可通过不对称诱导作用,立体控制反应进程,包括以下三种方法:在二烯上连接手性辅基、在亲二烯体上连接手性辅基、以及使用手性催化剂。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】24.单选题:过渡金属配合物催化反应过程中遵循16/18电子规则,过渡金属催化的过程,也就是不同16和18电子配合物形成的过程。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】25.单选题:一般情况下,催化反应首先是催化剂前体活化为活性催化剂,活性催化剂进入催化循环,活化步骤包括配体解离或金属氧化态改变。活化催化剂与底物反应形成催化中间体,随后分解为产物及催化剂,催化剂进入下一个循环。一个有效的催化的前提是催化中间体的形成速率(k1)和分解速率(k2)都相当快。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】26.单选题:手性辅剂在新的手性中心形成中发挥不对称诱导作用,最终产物结构中有手性辅剂的结构。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【错误】27.单选题:以价廉易得的天然或合成的手性源化合物为原料,通过化学修饰方法转化为手性产物。产物构型既可能保持,也可能发生翻转或手性转移。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】28.单选题:经典的动力学拆分与底物消旋化相结合的方法即为动态动力学拆分。动态动力学拆分,也就是利用手性底物或手性中间体的消旋化的动态平衡,使其中一种手性底物或手性中间体转化成另外一种立体异构体,达到最大限度得到单一手性化合物的目的。
选项:
A、正确
B、错误
答案:【正确】第十讲化学合成法制备手性药物(单元作业)1.什么是手性辅剂?以反应式形式举例说明。
答案:【手性辅剂在新的手性中心形成中发挥不对称诱导作用,最终产物结构中没有手性辅剂的结构。举例子2分。如S-萘普生的合成。】2.什么是手性合成子?以反应式形式举例说明。
答案:【手性源合成中,如果手性起始原料的大部分结构在产物结构中出现,那么这个手性起始原料是手性合成子举例子2分。如莽草酸合成磷酸奥司他韦】3.什么是手性源合成法?手性源合成法对产物手性的影响。
答案:【手性源合成指的是以价廉易得的天然或合成的手性源化合物为原料,通过化学修饰方法转化为手性产物。产物构型既可能保持,也可能发生翻转或手性转移。】4.什么是不对称诱导?
答案:【利用已有构型的手性中心进行诱导优势产生新的具有一定构型的手性中心。】5.具有实用价值的不对称反应应具备哪些特点?
答案:【】6.主要的不对称合成反应类型包括哪些。
答案:【1)羰基化合物的α-烷基化和催化烷基化加成反应;2)醛醇缩合;3)不对称Diels-Alder反应及其它成环反应;4)不对称催化氢化等还原反应每个1分5)不对称氧化反应:Sharpless环氧化反应、前手性硫醚的对映选择性的氧化成砜、烯烃的不对称二羟基化等。】7.简述均相催化与非均相催化的优缺点?
答案:【均相催化的优点在于反应活性高,选择性好,并且可以从分子水平上分析催化机理。缺点在于反应结束后反应体系中各个组分分离困难,很难实现循环使用。非均相催化相对于均相催化的有点在于反应体系易于分离,催化剂可以循环使用,有效减少工业化生产成本。缺点在于催化效率低,反应难以控制。】8.什么是转换数?
答案:【催化剂的活性,也就是一定时间里转换底物的物质量/催化剂的物质量。】9.化学催化剂包括哪几类?
答案:【均相过渡金属配合物催化剂、非均相过渡金属配合物催化剂以及有机催化剂。每个1分】10.简述手性源的组成和用途。
答案:【手性源可以天然的糖类、手性羟基酸类、氨基酸类、萜类、生物碱类等。(至少写出3类,最多得3分)用途:可以用作手性合成子、手性辅剂、拆分剂及催化不对称合成的手性配体或催化剂。(至少写出3类,最多得3分)】11.什么是前手性分子?包括哪些?
答案:【指具有羰基、碳碳双键、碳氮双键或在这些基团的相邻碳原子上有二个氢原子的化合物,主要有醛、酮、羰基羧酸、烯烃、不饱和羧酸、席夫碱、环己酮以及羧酸等在这些碳原子引入新的化学键时,该碳原子将转变为连有四个不同的取代基成为手性碳原子,原分子成为新的手性分子。】12.什么是配体促进的催化?
答案:【在不对称催化合成反应中,手性配体与过渡金属的配合加快了反应速度,并提高了反应的立体选择性的现象。】13.解释Sharpless环氧化反应。
答案:【烯丙基伯醇不对称环氧化反应(2分),利用可溶性的四异丙氧基钛和酒石酸二乙酯或酒石酸二异丙酯为催化剂(1分),叔丁基过氧化物为氧化剂(1分),得到立体选择性大于95%和化学收率70%~90%的环氧化物(1分)。】第十一讲中试放大与生产工艺规程第十一讲中试放大与生产工艺规程(单元测试)1.单选题:绘制工艺流程图时,需以生产工艺过程中的()为中心,用图解形式把物料、反应、后处理等化学和物理过程加以描述。
选项:
A、化学反应
B、物理过程
C、反应原料
D、反应产物
答案:【化学反应】2.单选题:开始着手制定工艺规程的时间为()
选项:
A、小试工艺完成时
B、中试放大工艺完成时
C、短期试生产达到稳定后
D、工业化生产稳定后
答案:【短期试生产达到稳定后】3.单选题:《药品生产质量管理规范》的英文缩写是()
选项:
A、GMP
B、DMP
C、ISO
D、ICH
答案:【GMP】4.单选题:对某一反应的某一原料来讲,其转化率,收率,选择性三者之间的关系为()
选项:
A、收率=转化率×选择性
B、转化率=收率×选择性
C、收率=转化率÷选择性
D、转化率=收率÷选择性
答案:【收率=转化率×选择性】5.单选题:生产工艺路线和单元反应方法一般应该在()阶段基本选定。
选项:
A、实验室小试
B、中试放大
C、试生产
D、工业生产
答案:【实验室小试】6.单选题:利用经验放大法通过物料衡算可知,为完成规定的生产任务所需处理的原料量,进而求得()
选项:
A、放大后所需反应器的容积
B、反应转化率
C、反应收率
D、产品纯度
答案:【放大后所需反应器的容积】7.单选题:虽然反应规模不同,但单位时间、单位体积反应器所生产的产品量(或处理的原料量)相同的,这一原则是()
选项:
A、空时得率相等
B、相似准数相等
C、质量守恒定律
D、能量守恒定律
答案:【空时得率相等】8.单选题:化学制药工业生产中,最常用的中试放大方法为(
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