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《药物合成》课程教学大纲【课程名称】药物合成（PharmaceuticalSynthesis）【课程代码】10031012【适应专业】制药工程【授课对象】普通本科【课程简介】药物合成反应是制药工程专业的学科基础必修课，课程重点介绍了药物合成反应中的卤化、烃化、酰化、缩合、重排、氧化、还原反应。药物合成是研究有机分子骨架（碳架或杂环母核）建立和官能团转化方面的内容，并力求反应如何控制化学、区域和立体选择性方面的现代合成进展，是药学的一个重要组成部分。课程中的所有大的章节内容均按不同官能团化合物的反应为中心列题编排，阐明其反应机理，讨论反应物（试剂）的结构、反应条件和反应方向、反应产物之间的关系，力求突出药物合成中最根本的特征，即反应物骨架、官能团或化学键的变化和选择性控制。关于保护基化学、不对称合成、环合反应和有机金属化合物的应用等内容分别充实到各章节中，使重要理论和概念得到验证、巩固、充实，并积极扩大应用范围和寻找新的方法。【教学目标】通过本门课程的学习要求学生掌握重要药物合成反应的反应机理、反应条件、影响因素与其在药物合成中的应用；药物合成反应中常用的各种主要反应试剂的性质、特点、应用范围。熟悉新试剂与新方法在合成反应中的发展。同时培养学生独立思考能力，以及在实际药物合成工作中发现问题、分析问题和解决问题的能力，并具备较强的创新精神和开拓能力。【参考学时】54学时【参考书目】1．陈芬儿主编.《有机药物合成法》.中国医药科技出版社，1999年2．闻韧主编.《药物合成反应》.化学工业出版社，2002年3．黄宪主编.《新编有机合成化学》.化学工业出版社，2003年【教学内容】第一单元卤化反应§1卤化反应机理§2不饱和烃的卤加成反应§3烃类的卤取代反应§4羰基化合物的卤取代反应§5醇、酚和醚的卤置换反应§6羧酸的卤置换反应§7其他官能团化合物的卤置换反应基本要求：1．.掌握烃类、羰基化合物的卤取代反应的机理、特点、反应类型及立体化学；2．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；3．理解烯烃与次卤酸（酯）、N-卤代酰胺的加成-制备β-卤醇的方法；4．了解烯烃与卤素加成的机理、产物构型，掌握加成的条件与影响因素。重点、难点：重点：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；不饱和烃卤加成反应的机理、立体化学及常用的卤化剂。难点：在药物合成中，对某一目标反应选择合适的卤化剂及卤加成和取代反应的立体化学问题。教学方法提示：讲述式教学、启发式教学、讨论式教学参考学时：8学时（理论讲授6学时，讨论2学时）第二单元烃化反应§1反应机理§1氧原子上的烃化反应§2氮原子上的烃化反应§3碳原子上的烃化反应基本要求：1．掌握烃化反应在药物及其中间体合成中的应用；2．掌握环氧乙烷烃化剂的应用；3．熟悉氧、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；4．了解烃化反应的定义、类型及其在药物合成中的重要性。重点、难点：重点：各类烃化反应的反应机理及反应的影响因素；醇、酚羟基和氨基的保护应采用的试剂和方法以及在药物合成中的应用。难点：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。教学方法提示：讲述式教学、启发式教学、讨论式教学参考学时：10学时（理论讲授7学时，讨论2学时，实践1学时）第三单元酰化反应§1酰化反应机理§2氧原子上的酰化反应§3氮原子上的酰化反应§4碳原子上的酰化反应基本要求：1．掌握酰氯、酸酐为酰化剂的方法及应用；2．掌握醇、酚羟基及氨基保护中常用的保护基以及在药物合成中保护基对选择性反应的重要性；3．熟悉亲核酰化反应的特点及实际应用；4．了解酰化反应在药物合成中的应用特点。重点、难点：重点：各种酰化剂对氧、氮原子上的酰化反应的机理及特点；醇、酚羟基及氨基保护中常用的保护基以及在药物合成中保护基对选择性反应的重要性。难点：被酰化物的化学结构与酰化反应难易的关系，酰化剂的种类及活性强弱与结构的关系。教学方法提示：讲述式教学、启发式教学、讨论式教学参考学时：8学时（理论讲授6学时，讨论2学时）第四单元缩合反应§1缩合反应机理§2α-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应§3β-羟烷基、B-羰烷基化反应§4亚甲基化反应§5α，β－环氧烷基化反应（Darzens缩合）§6环加成反应基本要求：1．掌握缩合反应的原理；2．掌握醛、酮、羧酸及其衍生物的缩合；3．熟悉缩合反应的反应机理、反应特点4．了解药物合成反应中缩合反应的定义及其应用。重点、难点：重点：Aldol缩合，Mannich反应，Michael加成，Wittig反应，Knoevenagel反应及Darzens缩合的定义、反应机理、反应条件及其应用。难点：缩合反应中的立体化学问题。教学方法提示：讲述式教学、启发式教学、讨论式教学参考学时：10学时（理论讲授7学时，讨论2学时，实践1学时）第五单元重排反应§1重排反应机理§2从碳原子到碳原子的重排§3从碳原子到杂原子的重排§4从杂原子到碳原子的重排§5σ键迁移重排基本要求：1．掌握Pinacol重排反应的应用；3．掌握二苯基乙二酮－二苯乙醇酸型重排；4．熟悉重排反应的反应机理和反应中的立体化学特点；5．了解重排反应的分类。重点、难点：重点：主要重排反应条件、迁移基的迁移能力及应用。难点：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。教学方法提示：讲述式教学、启发式教学、讨论式教学参考学时：6学时（理论讲授4学时，讨论2学时）第六单元氧化反应§1氧化反应机理§2烃类的氧化反应§3醇类的氧化反应§4醛、酮的氧化反应§5含烯键化合物的氧化反应§6芳烃的氧化反应§7脱氢反应§8胺的氧化反应§9其他氧化反应基本要求：1．掌握不同类型有机化合物氧化的特点、常用氧化剂、氧化产物及氧化反应条件2．熟悉羰基α-位活性烃基的氧化及位烃基的氧化；3．熟悉胺、卤化物、磺酸酯及含硫化合物的氧化特点及应用；4．了解烷烃的氧化及烯丙位烃基的氧化苄。重点、难点：重点：烃基、醇及烯键氧化常用的氧化剂及特点；各类氧化剂的应用范围以及它们对不同功能基氧化时的异同点。难点：各类可氧化官能团共存时如何实现选择性氧化。教学方法提示：讲述式教学、启发式教学、讨论式教学参考学时：6学时（理论讲授6学时）第七单元还原反应§1还原反应机理§2不饱和烃类的还原§3羰基（醛、酮）的还原§4羧酸及其衍生物的还原§5含氮化合物的还原§6氢解反应基本要求：1．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；2．掌握氢解反应及其应用；3．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；4．了解芳烃的还原。重点、难点：重点：各类还原剂的应用特点及应用范围；对各种不同功能基进行还原时所常用的典型方法。难点：各类可还原官能团共存时如何实现选择性还原。教学方法提示：讲述式教学、启发式教学、讨论式教学参考学时：6学时（理论讲授4学时，讨论2学时）第八单元合成设计原理§1常用术语§2合成设计的逻辑学§3逆合成分析法基本要求：1.掌握药物合成的基本路线、方法；2.理解不同合成方法在药物设计中的应用。重点、难点：重点：如何进行药物合成路线的选择。难点：利用逆合成法对目标分子进行合理的切割。教学方法提示：课堂讲授为主、自学为辅参考学时：6学时（理论讲授2学时，讨论2学时，实践2学时）【考核要求】本课程是制药工程专业一门基础理论课程，考核的重点是考查学生对药物合成反应的分类及有机分子骨架（碳架或杂环母核）建立和官能团转化地认识和理解。阐明其反应机理，讨论反应物（试剂）的结构、反应条件和反应方向、反应产物之间的关系，力求突出药物合成中最根本的特征，即反应物骨架、官能团或化学键的变化和选择性控制。具体考核要求分为以下几个层次：掌握：有机分子骨架（碳架或杂环母核）建立和官能团转化方面的内容，并力求反应如何控制化学、区域和立体选择性方面的现代合成进展，能够熟练地运用知识、分析和解决一些较复杂的问题；熟悉：常用的药物合成反应中反应物结构、反应条件、反应产物之间的关系；能够分析其各种影响因素，正确选择原料、试剂、反应条件和控制方法；了解：反应物（试剂）的结构、反应条件和反应方向、反应产物之间的关系。【成绩记载】考核方式：开卷笔试成绩构成：平时成绩：30%期末成绩：70%【编写人】苏适【审核人】