《藥物合成》課程教學(xué)大綱

《藥物合成》課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：0803067課程總學(xué)時(shí)/學(xué)分：45/2.5（其中理論27學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)18學(xué)時(shí)）課程類別：專業(yè)限選課一、教學(xué)目的和任務(wù)本課程的教學(xué)目的是使學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)基礎(chǔ)課后（如有機(jī)化學(xué)等），能較系統(tǒng)地掌握常見的重要有機(jī)藥物合成反應(yīng)、反應(yīng)的影響因素、反應(yīng)的選擇性及其實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)較為熟悉的合成藥物及中間體的實(shí)驗(yàn)基本技能，能正確地、科學(xué)地、獨(dú)立地進(jìn)行合成反應(yīng)實(shí)驗(yàn)工作，具有獨(dú)立開展藥物合成研究的初步能力，并具有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的初步能力。二、教學(xué)基本要求教學(xué)過(guò)程中，要求教師根據(jù)教學(xué)時(shí)數(shù)挑選每類化學(xué)反應(yīng)中具有代表性化學(xué)反應(yīng)作為實(shí)例進(jìn)行講解，使學(xué)生理解反應(yīng)機(jī)理，結(jié)合實(shí)例說(shuō)明該類反應(yīng)的應(yīng)用，對(duì)藥物合成中常用的有機(jī)單元反應(yīng)和特殊反應(yīng)進(jìn)行比較深入的討論，著重討論各單元反應(yīng)發(fā)生的條件、反應(yīng)的微觀過(guò)程及影響反應(yīng)的結(jié)構(gòu)因素和反應(yīng)條件因素，培養(yǎng)學(xué)生合成藥物及中間體的基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)基本技能。三、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配理論部分：第一章鹵化反應(yīng)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)不飽和烴的鹵加成反應(yīng)一、鹵素對(duì)烯烴的加成二、鹵素對(duì)炔烴的加成三、不飽和羧酸的鹵內(nèi)酯化反應(yīng)四、不飽和烴與次鹵酸（酯）、N-鹵代酰胺的反應(yīng)五、鹵化氫對(duì)不飽和烴的加成反應(yīng)第二節(jié)烴類的鹵取代反應(yīng)一、脂肪烴的鹵代反應(yīng)二、芳烴的鹵代反應(yīng)第三節(jié)羰基化合物的鹵代反應(yīng)一、醛和酮的α-鹵代反應(yīng)二、羧酸衍生物的α-鹵代反應(yīng)第四節(jié)醇、酚和醚的鹵代反應(yīng)一、醇的鹵代反應(yīng)二、酚的鹵代反應(yīng)三、醚的鹵代反應(yīng)第五節(jié)羧酸的鹵代反應(yīng)一、羧羥基的鹵代反應(yīng)—酰鹵的制備二、羧酸的脫羧鹵代反應(yīng)第六節(jié)其他官能團(tuán)化合物的鹵代反應(yīng)一、鹵化物的鹵素交換反應(yīng)二、磺酸酯的鹵代反應(yīng)三、芳香重氮鹽化合物的鹵代反應(yīng)教學(xué)要求：了解鹵化反應(yīng)的定義、反應(yīng)機(jī)理及其在藥物合成中的重要性。掌握不飽和烴鹵加成反應(yīng)的立體化學(xué)及常用的鹵化劑。掌握烴類、羰基化合物的鹵取代反應(yīng)的特點(diǎn)、反應(yīng)類型及立體化學(xué)。掌握醇、酚、醚及羧酸的鹵置換反應(yīng)中常用的鹵化劑、反應(yīng)條件及應(yīng)用特點(diǎn)。熟悉其它官能團(tuán)化合物的鹵置換反應(yīng)。教學(xué)重點(diǎn)：1.不飽和烴鹵加成反應(yīng)的立體化學(xué)及常用的鹵化劑；2.烴類、羰基化合物的鹵取代反應(yīng)的特點(diǎn)、反應(yīng)類型及立體化學(xué)；3.醇、酚、醚及羧酸的鹵置換反應(yīng)中常用的鹵化劑、反應(yīng)條件及應(yīng)用特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)：各類鹵化反應(yīng)的選擇性及立體化學(xué)特點(diǎn)。第二章烴化反應(yīng)（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)氧原子上的烴化反應(yīng)一、醇的O-烴化二、酚的O-烴化三、醇、酚羥基的保護(hù)第二節(jié)氮原子上的烴化反應(yīng)一、氨及脂肪胺的N-烴化二、芳香胺及雜環(huán)胺的N-烴化三、氨基的保護(hù)第三節(jié)碳原子上的烴化反應(yīng)一、芳烴的烴化二、羰基化合物的α位C-烴化三、其他碳原子的烴化四、相轉(zhuǎn)移烴化反應(yīng)五、有機(jī)金屬化合物在C-烴化中的應(yīng)用教學(xué)要求：了解烴化反應(yīng)的定義、類型及其在藥物合成中的重要性。掌握鹵烷類烴化劑、磺酸酯和芳磺酸酯烴化劑、季銨化合物、重氮烷類和還原烴化試劑在藥物合成中的應(yīng)用特點(diǎn)。掌握氧、氮、碳原子上烴化反應(yīng)的機(jī)理、影響因素及其在藥物合成中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：1.鹵烷類烴化劑、磺酸酯和芳磺酸酯烴化劑、季銨化合物、重氮烷類和還原烴化試劑在藥物合成中的應(yīng)用特點(diǎn)；2.氧、氮、碳原子上烴化反應(yīng)的機(jī)理、影響因素及其在藥物合成中的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：氧、氮、碳原子上烴化反應(yīng)的機(jī)理、影響因素及其在藥物合成中的應(yīng)用。第三章?；磻?yīng)（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)氧原子上的?；磻?yīng)一、醇羥基氧的?；?、酚羥基氧的?；?、醇、酚羥基的保護(hù)第二節(jié)氮原子上的酰化反應(yīng)一、氮原子的酰化反應(yīng)二、氨基的保護(hù)第三節(jié)碳原子上的?；磻?yīng)一、芳香碳的酰化二、活性亞甲基化合物的碳酰化三、烯烴的酰化反應(yīng)四、烯胺的碳?；虒W(xué)要求：掌握氧原子、氮原子?；磻?yīng)中常用?；瘎╊愋?、反應(yīng)條件。熟悉碳?；磻?yīng)中重要人名反應(yīng)及有機(jī)金屬化合物在碳?；磻?yīng)中的應(yīng)用。了解?；磻?yīng)在藥物合成中的應(yīng)用特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)：1.氧原子、氮原子?；磻?yīng)中常用酰化劑類型、反應(yīng)條件；2.碳?；磻?yīng)中重要人名反應(yīng)及有機(jī)金屬化合物在碳酰化反應(yīng)中的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：氧原子、氮原子?；磻?yīng)中常用?；瘎╊愋?、反應(yīng)條件。第四章縮合反應(yīng)（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)α-羥烷基、鹵烷基、氨烷基化反應(yīng)一、α-羥烷基化反應(yīng)二、α-鹵烷基化反應(yīng)—Blanc反應(yīng)三、α-氨烷基化反應(yīng)第二節(jié)β-羥烷基反應(yīng)、β-羰烷基化反應(yīng)一、β-羥烷基反應(yīng)二、β-羰烷基化反應(yīng)第三節(jié)亞甲基化反應(yīng)一、羰基烯化反應(yīng)（Wittig反應(yīng)）二、羰基α-亞甲基化反應(yīng)第四節(jié)α，β-環(huán)氧化反應(yīng)教學(xué)要求：重點(diǎn)掌握具有活潑氫化合物和羰基（醛、酮、酯）化合物間縮合和分子內(nèi)環(huán)合反應(yīng)。掌握延長(zhǎng)和建立C-C鍵、C-X（X=N、O）鍵的基本方法與原理；掌握Mannich、Michael、Wittig反應(yīng)的機(jī)理、影響因素、發(fā)展和應(yīng)用；掌握分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)的規(guī)則。熟悉縮合反應(yīng)的基本概念，反應(yīng)機(jī)理及反應(yīng)的影響因素。了解縮合反應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)：1.縮合反應(yīng)的基本概念，反應(yīng)機(jī)理及反應(yīng)的影響因素；2.具有活潑氫化合物和羰基（醛、酮、酯）化合物間縮合和分子內(nèi)環(huán)合反應(yīng)；3.延長(zhǎng)和建立C-C鍵、C-X（X=N、O）鍵的基本方法與原理；4.Mannich、Michael、Wittig反應(yīng)的機(jī)理、影響因素、發(fā)展和應(yīng)用；5.分子內(nèi)環(huán)化反應(yīng)的規(guī)則。教學(xué)難點(diǎn)：各類縮合反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理及影響因素。第五章氧化反應(yīng)（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)烴類的氧化反應(yīng)一、芐位烴基的氧化二、羰基α位氧化三、烯丙位的氧化第二節(jié)醇類的氧化反應(yīng)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節(jié)醛、酮的氧化反應(yīng)一、醛的氧化二、酮的氧化三、α-羥基酮的氧化第四節(jié)含烯鍵化合物的氧化一、烯鍵的環(huán)氧化二、烯鍵氧化成1,2-二醇三、烯鍵的斷裂氧化第五節(jié)芳烴的氧化反應(yīng)一、芳烴的氧化開環(huán)二、氧化成醌第六節(jié)脫氫反應(yīng)一、羰基的α，β-脫氫反應(yīng)二、脫氫芳構(gòu)化第七節(jié)其他氧化反應(yīng)一、鹵化物的氧化二、磺酸酯的氧化教學(xué)要求：掌握不同類型有機(jī)化合物如烷烴、醇、醛、酮、烯烴及芳烴被氧化的特點(diǎn)、常用氧化劑、氧化產(chǎn)物及氧化反應(yīng)條件。掌握脫氫反應(yīng)中常用的脫氫劑及其特點(diǎn)、芳構(gòu)化反應(yīng)的應(yīng)用。熟悉胺、鹵化物、磺酸酯及含硫化合物的氧化特點(diǎn)及應(yīng)用。了解有機(jī)化學(xué)中氧化反應(yīng)的概念及氧化反應(yīng)的類型。教學(xué)重點(diǎn)：1.不同類型有機(jī)化合物如烷烴、醇、醛、酮、烯烴及芳烴被氧化的特點(diǎn)、常用氧化劑、氧化產(chǎn)物及氧化反應(yīng)條件；2.脫氫反應(yīng)中常用的脫氫劑及其特點(diǎn)、芳構(gòu)化反應(yīng)的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：不同類型有機(jī)化合物被氧化的特點(diǎn)、常用氧化劑、氧化產(chǎn)物及反應(yīng)條件。第六章還原反應(yīng)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)化學(xué)還原反應(yīng)一、金屬氫化物還原劑二、硼烷類還原劑三、烷氧基鋁還原劑四、金屬還原劑五、含硫化合物還原劑六、水合肼還原劑第二節(jié)催化還原反應(yīng)一、非均相催化氫化反應(yīng)二、均相催化氫化反應(yīng)三、催化轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)教學(xué)要求：了解還原反應(yīng)的定義、反應(yīng)類型及其在藥物合成中的重要性。掌握各種類型有機(jī)化合物被還原的特點(diǎn)、常用還原劑、還原產(chǎn)物和還原反應(yīng)條件。熟悉有關(guān)人名反應(yīng)及其在藥物合成中的應(yīng)用。熟悉催化氫反應(yīng)的類型、掌握常用氫化催化劑的應(yīng)用特點(diǎn)及影響催化氫化反應(yīng)的因素。掌握氫解反應(yīng)及其應(yīng)用。掌握不對(duì)稱還原反應(yīng)及其應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：1.各種類型有機(jī)化合物被還原的特點(diǎn)、常用還原劑、還原產(chǎn)物和還原反應(yīng)條件；2.有關(guān)人名反應(yīng)及其在藥物合成中的應(yīng)用；3.常用氫化催化劑的應(yīng)用特點(diǎn)及影響催化氫化反應(yīng)的因素；4.不對(duì)稱還原反應(yīng)及其應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：不對(duì)稱還原反應(yīng)及其應(yīng)用。第七章重排反應(yīng)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)重排反應(yīng)的分類一、按反應(yīng)機(jī)理分類二、按電子多少分類三、按起點(diǎn)原子和終點(diǎn)原子的種類分類第二節(jié)從碳原子到碳原子的重排一、Wagner-Meerwein重排二、Pinacol重排三、Wolff重排第三節(jié)從碳原子到雜原子的重排一、Beckmann重排二、Hofmann重排第四節(jié)從雜原子到碳原子的重排一、Stecens重排二、Wittig重排第五節(jié)σ鍵遷移重排一、Claisen重排二、Cope重排三、Fischer吲哚合成教學(xué)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。熟悉重排反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理及反應(yīng)的影響因素。了解重排反應(yīng)的基本概念，重排的分類，立體化學(xué)和對(duì)重排產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響。教學(xué)重點(diǎn)：1.重排的分類，立體化學(xué)和對(duì)重排產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響；2.重排反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理及反應(yīng)的影響因素；3.Beckmann重排、Hofmann重排、Stevens重排等人名反應(yīng)。教學(xué)難點(diǎn)：各類重排人名反應(yīng)的機(jī)理及立體化學(xué)問(wèn)題。第八章藥物合成設(shè)計(jì)原理（3學(xué)時(shí)）第一節(jié)合成設(shè)計(jì)方法學(xué)一、合成設(shè)計(jì)概論二、合成路線設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)三、合成設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)四、合成設(shè)計(jì)策略第二節(jié)逆合成法一、分子切斷的一般規(guī)律二、各類化合物的切斷與合成三、合成路線的簡(jiǎn)化四、合成反應(yīng)的選擇性與控制第三節(jié)生物催化合成一、生物催化劑二、生物催化反應(yīng)的反應(yīng)條件三、生物催化反應(yīng)的應(yīng)用教學(xué)要求：熟悉藥物合成設(shè)計(jì)的基本方法和原理；掌握逆合成分析法中分子切斷的一般規(guī)律；了解生物催化合成的特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：1.藥物合成設(shè)計(jì)的基本方法和原理；2.逆合成分析法中分子切斷的一般規(guī)律。教學(xué)難點(diǎn)：逆合成分析法中分子切斷的一般規(guī)律。實(shí)驗(yàn)部分：[實(shí)驗(yàn)一]煙酸的制備[實(shí)驗(yàn)要求]掌握氧化法對(duì)芳烴的氧化原理及實(shí)驗(yàn)方法。熟悉酸堿兩性有機(jī)化合物的分離純化技術(shù)。了解煙酸的合成路線。[實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)]3學(xué)時(shí)[實(shí)驗(yàn)二]維生素K3的制備[實(shí)驗(yàn)要求]熟悉加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)的原理。掌握本實(shí)驗(yàn)中氧化、